Von Mythen und Legenden zur Haltbarkeit von Li-Ionen-Akkus

Das Thema Elektromobilität ist ja nun nicht mehr ganz neu, und daher haben sich auch schon ein paar Mythen und Legenden, rund um das Heikle Thema der Haltbarkeit von Li-Ionen-Akkus gebildet.
Ich kann Ihnen versichern, dass das meiste von dem, das da erzählt wird, falsch ist. Man muss aber auch sehr stark zwischen den einzelnen Fahrzeugen unterscheiden, vor allem bei den Modellgenerationen.
Manche Hersteller haben ja mittlerweile die zweite oder dritte Generation auf den Markt gebracht, und natürlich gab es dabei Verbesserungen.

Akkutypen

Es gibt grundsätzlich zwei Typen von Akkuzellen, die verbaut werden. Tesla verbaut Rundzellen, oft auch als "Laptopakkus" bezeichnet. Der Rest verbaut durch die Bank eckige (prismatische) Zellen in verschiedensten Bauweisen. Natürlich lobt jeder sein Produkt als das beste, das verteht sich von selbst. Die Akkus von Tesla kommen von Panasonic, die Zusammenarbeit der beiden wird auch ständig intensiver. Mittlerweile investiert Panasonic gemeinsam mit Tesla sehr massiv in die Produktion von Akkuzellen, Stichwort Gigafactory in Nevada. Die Tesla-Rundzellen haben sich als sehr haltbar erwiesen. Es sind natürlich nicht einfach Zellen wie man sie in Laptops findet. Die Chemie der Zellen wurde angepasst. Rundzellen haben einen sehr großen Vorteil: Wenn man sie zu Akkupacks zusammenbaut, bleibt Platz dazwischen um sie zu temperieren, also aktiv zu heizen und zu kühlen. Und das tut Tesla auch, daher gibt es bei Tesla faktisch keine Probleme mit dem Laden, egal ob's draussen kalt oder warm ist. Das sieht bei andern Herstellern dann doch deutlich anders aus.
Die eckigen Zellen gibt es in verschiedenen Bauarten, große Hersteller gibt es wenige. Zu nennen sind LG und Samsung und verschiedene chinesische Hersteller, die aber momentan eher nur für den chinesischen Markt produzieren. Theoretisch bekommt man in das gleiche Volumen mehr Akkukapazität, wenn die Akkus eckig gebaut sind, in der Praxis hat trotzdem Tesla mit den Rundzellen die Nase vorn. Und zwar bei allen wichtigen Kenndaten: Kapazität pro Volumen, Kapazität pro Gewicht, Zyklenfestigkeit und Schnellladefähigkeit. Nicht umsonst ist Tesla die Firma geworden, die die Konkurrenz antreibt.

Haltbarkeit

Wie lange hält so ein Fahrakku? Das hängt von ein paar Faktoren ab. Der wichtigeste Faktor ist, wie man mit dem Akku umgeht. Es gibt etwas, das mögen diese Akkus nicht: Hoher Ladestand. Und wenn dann auch noch hohe Temperaturen dazu kommen, ist das besonders schlecht. Hohe Temperaturen im Akku sind gemeint, und das geht dann bei ca. 30-35°C los, je mehr, desto schlechter.
Es gibt mittlerweile Erfahrungen mit dem Tesla Model S, welches nach ca. 250.000km im Schnitt 5% bis 10% Kapazität verloren hatte, wobei das meiste davon eher am Anfang des Autolebens passiert ist. Wenn Sie einen Besitzer eines Nissan Leaf der ersten Stunde, oder eines Mitsubishi i-MieV fragen, werden Sie natürlich eine andere Geschichte hören. Dort gab es massive Probleme mit der Haltbarkeit. Das liegt aber auch daran, dass die Akkus dieser Fahrzeuge eher knapp dimensioniert waren und daher stärker belastet wurden. Sollten Sie ein neues E-Auto kaufen, müssen Sie sich darüber wohl nur mehr sehr wenig Sorgen machen. Und ganz ehrlich: Wie lange hält denn heute ein Verbrennerfahrzeug ohne teure Reparatur? Außerdem sinken die Akkupreise ganz enorm, sodass ein Tauschakku in 7 oder 10 Jahren wohl nicht mehr viel kosten wird.
Die Strecke die man mit dem Akku fahren kann bis er technsich am Ende ist, wird über die Ladehübe errechnet. Man sagt 1 Hub ist eine volle Entladung und danach eine volle Ladung. Wenn Sie von 80% bis 30% entladen, und danach wieder auf 80% aufladen, dann war das nur ein halber Hub. Ein moderner Akku sollte schon mind. 1000 bis 2000 Ladehübe (Zyklen) verkraften, bevor er bei rund 70% bis 80% seiner Anfangskapazität angelangt ist. Bei einem Tesla wären das bei 1500 Hüben und der Reichweiter einer Ladung von 300km also 450.000km. Wir wissen, dass Tesla hier besser ist, und man davon ausgehen kann, dass die Akkus weniger verschleißen. Es gibt schon Fahrzeuge die rund 300.000km gefahren wurden und noch immer mind. 90% zur Verfügung haben. Wenn Sie einen ZOE mit kleinem Akku hernehmen, der mit einer Ladung im Schnitt nur rund 130km weit mit einer Ladung kommt, dann werden Sie eher in Richtung 150.000 bis 200.000km Haltbarkeit kommen. Erfahrungen gibt es da wohl noch eher keine, die ZOE ist ja nicht gerade ein Langsteckenauto.

Richtig laden, immer auf 100%?

Sie sollten den Akku normalerweise nur bis ca. 90% laden. 70% oder 80% ist noch besser, aber 90% ist schon deutlich besser als 100%. Sie dürfen den Akku vollladen, dann sollten Sie das Fahrzeug aber nicht so stehen lassen. Das schlechteste, was Sie tun können, ist das Auto immer anzustecken, um immer mit vollem Akku los zu fahren. Wenn Sie auf 100% laden, dann möglichst nur, wenn Sie danach gleich losfahren. Dann war der Akku nicht lange den hohen Spannungen ausgesetzt. Darum bietet beispielsweise Tesla auch als Standard eine Einstellung, nur bis zu einem einstellbaren Prozentsatz zu laden.
Sie sollten den Akku auch nicht komplett entladen, und wenn das mal passiert, dann auch so nicht stehen lassen, sondern gleich wieder laden. Wollen Sie Ihren Akku schonen, dann nutzen Sie den Bereich von 30% bis 80% oder 90%. Das wird im Alltag auch kein Problem sein, die meisten Menschen fahren eher nur kurze Strecken.
Wenn Sie nur diese einfache Regel beachten, dann wird Ihr Akku lange gut funktionieren. Und 1x pro Monat auf 100% laden ist vorteilhaft, damit die einzelnen Zellen wieder ausbalanciert werden. Das bringt Ihnen die volle nutzbare Kapazität.

Schnellladen, ganz schlecht?

Eines der hartnäckigsten Gerüchte betrifft das Schnellladen. Es wird gemunkelt, dass es die Akkukapazität beeinträchtigt. Es gibt mittlerweile eine ganze Reihe von Erfahrungen in diesem Bereich. Faktum ist, dass häufiges Schnellladen nicht wirklich große Auswirkungen zeigt. Tesla hat ein sehr ausgefeiltes Lademanagement im Akku, das nach sehr vielen Schnellladungen diese etwas langsamer macht. Es leidet also am ehesten noch die Schnellladefähigkeit, nicht aber die Kapazität. Aber auch diese Auswirkung ist eher gering. Auch andere Fahrzeuge am Markt zeigen hier im Prinzip keine Probleme, und wenn man nicht wirklich ausschließlich an den Schnelladestationen lädt, muss man sich auch darüber keine Gedanken machen. Aufgrund der Preise an den Schnellladesäulen lädt man dann sowieso eher zu Hause.

Je langsamer laden, desto besser?

Noch so ein Gerücht besagt, dass es besser ist, den Akku besonders langsam zu laden. Also am besten mit dem Notladekabel an der Schukosteckdose. Dazu muss man wissen, dass aus der Steckdose Wechselstrom kommt, in den Akku muss aber Gleichstrom. Also ist im Auto ein Ladegerät verbaut. So wie alles im Leben ist auch das Ladegerät nicht perfekt, und so hat auch dieses Verluste. Das Ladegerät wurde in der Regel so gebaut, dass es eher bei hohen Leistungen effizient arbeitet. Sie dürfen also ruhig zu Hause beschleunigt laden, nur eben nicht zu 100%. Die Ladeleistungen die Sie zu Hause erreichen können sind für den Akku immer noch sehr klein, die Verluste im Akku sehr gering, und eine Erwärmung passiert faktisch nicht.

Hinweis: Wie Sie Ihr Fahrzeug richtig behandeln können Sie der Bedienungsanleitung entnehmen. Das hier kann natürlich nur eine sehr allgemeine Information sein.