Zwei Tipps zur Verlängerung der Batterielaufzeit
Wenn Sie ein Elektroauto besitzen oder in Erwägung ziehen, denken Sie wahrscheinlich auch darüber nach, wie Sie die Lebensdauer des teuersten Teils eines Elektroautos – der Traktionsbatterie – maximieren können.
Die Traktionsbatterie, umgangssprachlich auch „Batterie“ genannt, ist der Energiespeicher im Fahrzeug, der den Elektroantrieb versorgt und alle Hilfssysteme im Fahrzeug mit Strom beliefert. Sie besteht in der Regel aus etlichen Lithium-Ionen-Zellen, die in Reihe und parallel geschaltet sind, um die gewünschte Spannung und Kapazität der Batterie zu erreichen. Da die Traktionsbatterie eines der wichtigsten Teile des Fahrzeugs ist und am empfindlichsten auf unsachgemäße Behandlung reagiert, finden Sie hier einige gute Tipps, um ihre Lebensdauer zu verlängern. Sie können die gleichen Ratschläge auf alle Geräte anwenden, in denen Sie Akkus verwenden.
Wie kann ich also die Lebensdauer der Batterie verlängern?
1. Temperatur
Die Temperatur hat einen großen Einfluss auf die Lebensdauer aller Batterietechnologien, unabhängig davon, ob es sich um Lithiumbatterien oder beispielsweise um Blei-Säure-Batterien handelt, die seit langem in der Automobilindustrie zum Starten von Verbrennungsmotoren eingesetzt werden. Bei Traktionsbatterien wirkt sich die Temperatur jedoch direkt auf die Anzahl der möglichen Lade- und Entladezyklen aus. Hohe Temperaturen verringern die Anzahl der Zyklen erheblich.
Ein Beispiel dafür, wie sehr die Temperatur die Lebensdauer beeinflusst, ist in Abbildung 1 dargestellt.
| Temperature (°F) | Temperatur (°F) |
| Cycle Life (%) | Zykluslebensdauer (%) |
| Temperature (°C) | Temperatur (°C) |
Sie fragen sich vielleicht, wie Sie Ihre Batterien vor Temperaturen über 20 °C schützen können, um deren ursprüngliche Lebensdauer zu erhalten?
Die Lebensdauer einer Batterie wird durch die sogenannte effektive Temperatur beeinflusst, d. h. die durchschnittliche Temperatur der Batterie während ihrer gesamten Lebensdauer. Der Nutzer muss sich also keine Sorgen machen, wenn er sein Elektroauto an einem sonnigen Ort parkt, ohne dass dies die Lebensdauer seiner Traktionsbatterie erheblich beeinträchtigen würde. Wenn wir jedoch zwei Elektroautos haben, von denen eines ständig in der Sonne und das andere ständig im Schatten geparkt ist, dann wird das im Schatten geparkte Auto mehr Lade- und Entladezyklen durchlaufen.
Die Temperatur wird maßgeblich von der Ladegeschwindigkeit beeinflusst. Je höher die Ladegeschwindigkeit, desto mehr Wärmeverluste produziert die Batterie, d. h. desto heißer wird sie. Heutige Elektrofahrzeuge sind mit ausgeklügelten Kühlsystemen ausgestattet, die diese Erwärmung kompensieren. Dennoch steigt die Temperatur der Batterie beim schnellen Laden an.
Wenn Sie die Möglichkeit haben, sollten Sie Ihr Elektroauto langsam aufladen, am besten mit einem eingebauten Wechselstrom-Ladegerät. Das Gleichstromladen ist in der Regel für höhere Ladeleistungen ausgelegt, in der Regel 50 bis 250 kW. Je höher die Ladeleistung, desto mehr Wärme wird erzeugt.
2. Entladetiefe, maximaler Ladezustand und maximaler Entladezustand
Stellen Sie sich ein Glas Wasser vor. In diesem Fall steht es für eine Traktionsbatterie. Das Volumen des Glases entspricht der Kapazität der Batterie in Wattstunden (Wh), und die Entladetiefe gibt an, wie viel Wasser aus dem Glas ausgeschüttet und wie viel bei jedem Zyklus wieder hineingeschüttet wird, d. h. wie viel Prozent der Batterie entladen und wieder aufgeladen wird.
Für die Entladetiefe gilt die einfache Regel: Je weniger Prozent wir pro Zyklus/Fahrt entladen, desto mehr Zyklen kann uns die Batterie liefern. Mit anderen Worten: Je öfter wir laden, desto besser.
Ein weiterer Faktor, der die Lebensdauer einer Traktionsbatterie erheblich beeinflusst, sind die Lade- und Entladegrenzwerte. Die Grenzwerte sind die Obergrenze des Ladezustands in Prozent beim Laden und die Untergrenze des Ladezustands in Prozent beim Entladen.
| Depth of Discharge | Entladetiefe |
| State of Charge | Ladezustand |
| 1500 cycles | 1.500 Zyklen |
Obwohl Abbildung 2 für den Laien kompliziert aussieht, lässt sich bei näherer Betrachtung eine klare Schlussfolgerung ziehen.
Je mehr Sie die Batterie aufladen, d. h. je höher der prozentuale Ladezustand, desto kürzer die Lebensdauer der Batterie. Obwohl die untere Grenze für die Entladung nicht so streng ist, kann der Nutzer die Lebensdauer der Batterie dennoch durch Begrenzung des unteren prozentualen Ladezustands in Hunderten von Zyklen verlängern.
Ein vereinfachtes Beispiel: Im wirklichen Leben müssen wir immer noch den Effekt des Temperaturanstiegs berücksichtigen, wenn wir mit höherer Leistung entladen, aber der Einfachheit halber lassen wir die Erwärmung außer Acht:
Wenn ich als Nutzer mein Fahrzeug konsequent auf 100 % auflade und bei jeder Fahrt konsequent auf 0 % entlade, dann hält meine Traktionsbatterie 500 solcher Zyklen durch, bevor sie 70 % ihrer ursprünglichen Kapazität erreicht.
Wenn ich die Obergrenze der Ladung auf 90 % begrenze, verlängere ich die Lebensdauer um das Dreifache, also auf 1.500 Zyklen. Wenn ich die Ladung auf 80 % begrenze, erreiche ich 3.000 solcher Zyklen, was einer täglichen Nutzung von 8 Jahren entsprechen kann.
Begrenze ich den Ladezustand auf 70 %, erreiche ich bis zu 5.000 Lade- und Entladezyklen.
Schlussfolgerung
Die Nutzer von Elektroautos können die Lebensdauer ihres Fahrzeugs erheblich beeinflussen.
Der Temperatureffekt kann teilweise durch regelmäßiges Langsamladen eliminiert werden, was in den meisten Fällen kein Problem darstellt. Es ist davon auszugehen, dass die meisten Elektrofahrzeugnutzer ihr Auto am Arbeitsplatz oder zu Hause langsam aufladen und nur gelegentlich für längere Strecken das Schnellladen nutzen werden.
Diese Nutzer können die Lebensdauer ihrer Batterien erheblich verlängern, indem sie sie nicht auf 100 % aufladen. Die meisten Hersteller bauen in ihre Traktionsbatterien einen gewissen Spielraum für das Laden und Entladen ein. Dieser Spielraum ist jedoch nicht sehr groß und beträgt in der Regel nur wenige Prozent. Daher wird empfohlen, Traktionsbatterien für den täglichen Betrieb auf 80 % oder weniger zu laden. Die Auswirkungen auf die Traktionsbatterien sind eindeutig positiv, und die verfügbare Batteriekapazität wird viel langsamer reduziert, als wenn die Traktionsbatterien stets auf höhere Werte aufgeladen werden.
Für Nutzer, die hingegen täglich lange Strecken fahren, gilt folgende Empfehlung: Schnellladegeräte können bei entsprechender Reiseplanung eingesetzt werden, jedoch immer so, dass der Ladezustand 60 bis 70 % nicht überschreitet und die Batterie durch Fahren auf einen Entladezustand zwischen 10 und 20 % entladen wird. In diesem Zustand kann die Batterie eine höhere Ladung aufnehmen und produziert dabei weniger Abwärme als beim Laden der Batterie mit der gleichen Leistung bei einem Ladezustand von z. B. 60 %. Dadurch wird der Erhitzungseffekt beseitigt und die Lebensdauer der Batterie verlängert.
Als Nutzer von Elektroautos müssen wir uns an einige Unterschiede zu Autos mit Verbrennungsmotor gewöhnen, insbesondere wenn wir längere Fahrten planen. Allerdings können wir die Lebensdauer eines wichtigen Teils unseres Autos – der Traktionsbatterie – erheblich beeinflussen und uns und potenziellen zukünftigen Nutzern die Kosten für deren Austausch ersparen.