Das Herzstück jedes Stromers
Die Batterie ist das zentrale Bauteil eines Elektroautos – und die verbauten Speicher unterscheiden sich deutlich voneinander. Welche Technologien heute zum Einsatz kommen, worin ihre Stärken und Schwächen liegen und warum diese Energiespeicher so kostspielig sind, fassen wir hier verständlich zusammen. Außerdem geben wir Tipps, wie Sie den Akku schonen und seine Lebensdauer verlängern.
Lithium-Ionen- und Lithium-Polymer-Akkus
Geringes Gewicht bei hoher Leistung steht bei E-Auto-Batterien im Vordergrund. Deshalb kommen heute überwiegend Lithium-Ionen- und Lithium-Polymer-Zellen zum Einsatz. Sie überzeugen durch hohe Energiedichte, lange Lebensdauer und niedriges Gewicht. Dem stehen hohe Produktionskosten, ein aufwendiges Batteriemanagement und die leichte Entzündlichkeit von Lithium gegenüber, die durch luftdicht gekapselte Zellen kontrolliert werden muss. Auch die Rohstoffgewinnung ist teils kritisch zu sehen, weshalb Hersteller zunehmend auf Zulieferer mit nachvollziehbaren Lieferketten setzen.
Worin sich Li-Ionen- und Li-Polymer-Akkus unterscheiden
Ein Lithium-Polymer-Akku ist im Grunde ebenfalls ein Lithium-Ionen-Akku. Der entscheidende Unterschied: Statt einer flüssigen Elektrolytlösung kommt ein Gel auf Polymerbasis zum Einsatz. Dadurch lassen sich diese Akkus in nahezu beliebiger Form fertigen und erreichen eine höhere Energiedichte – allerdings ist das Lade- und Temperaturmanagement anspruchsvoller.
Aufbau und Funktion
Eine Batterie besteht aus drei Komponenten: Kathode, Anode und dem dazwischenliegenden Elektrolyten. Über den Elektrolyten wandern die Ionen je nach Lade- oder Entladevorgang zwischen den Polen hin und her.
Batterie oder Akku – was stimmt?
Beide Begriffe sind korrekt. „Batterie” ist der Oberbegriff für Energiespeicher. Lässt sich ein Speicher wieder aufladen, handelt es sich zugleich um einen Akku. Da sich die Antriebsbatterie eines Elektroautos aufladen lässt, ist sie also ebenfalls ein Akku. Er ist zugleich das teuerste Bauteil eines Stromers, auch wenn die Preise für Lithium-Ionen-Akkus stark gefallen sind: von rund 600 Euro pro Kilowattstunde im Jahr 2010 auf unter 100 Euro je kWh in jüngerer Zeit.
Alternative Batterietechnologien
Als vielversprechende Nachfolger gelten Feststoffbatterien, die ohne flüssige Elektrolyte auskommen und dadurch sicherer, leichter und potenziell günstiger sind. Noch begrenzen lange Ladezeiten und eine geringe Zyklenfestigkeit den Alltagseinsatz. Daneben werden Redox-Flow-, Lithium-Schwefel-, Natrium-Ionen- und weitere Konzepte erforscht, die je nach Bauart durch hohen Wirkungsgrad, Umweltfreundlichkeit oder geringen Rohstoffbedarf punkten, aber meist noch zu groß, zu schwer oder zu kurzlebig für den Fahrzeugeinsatz sind.
Batterien wiederverwerten
Damit Elektromobilität möglichst nachhaltig bleibt, werden ausgediente Akkus recycelt. Dabei zerlegt man sie in ihre Module und gewinnt Rohstoffe wie Aluminium, Lithium, Kobalt und Kupfer zurück. Auf diese Weise lässt sich ein Großteil der Batteriemodule stofflich wiederverwerten und ein erheblicher Anteil des CO2-Fußabdrucks bei der Produktion neuer Akkus einsparen.
Häufige Fragen
Was ist beim Laden eines Elektroauto-Akkus zu beachten?
Schonen Sie den Akku, indem Sie weder eine Tiefentladung auf 0 % noch eine Vollladung auf 100 % anstreben. Empfohlen ist ein Ladestand zwischen 20 und 80 %. Langsames Laden mit niedriger Leistung belastet die Zellen weniger als häufiges Schnellladen. Viele Hersteller-Apps erlauben es, Ladezeitpunkt und Zielladestand vorzugeben.
Kann ich mit meiner Fahrweise den Akku schonen?
Ja. Eine moderate Fahrweise erhält die Lebensdauer des Akkus. Häufiges starkes Beschleunigen und langes Fahren bei Höchstleistung belasten den Speicher stark – besonders, solange der Akku zu Fahrtbeginn noch kalt ist.
Schaden extreme Temperaturen dem Akku?
Ja, sowohl große Hitze als auch starke Kälte mindern die Kapazität spürbar. Im Sommer ist ein schattiger Stellplatz ratsam, bei Minustemperaturen ein geschützter Platz wie eine Garage.
Sind lange Standzeiten problematisch?
Bei mehrtägigem Stillstand sind ein trockener, geschützter Stellplatz und ein mittlerer Ladestand ideal. Steht das Fahrzeug mehrere Monate, empfiehlt sich ein Ladestand von rund 60 %, der alle acht bis zehn Wochen kontrolliert und bei Bedarf nachgeladen wird.
Muss der Akku gewartet werden?
Ja. Einmal jährlich sollte der Akku im Rahmen einer Inspektion von qualifiziertem Fachpersonal geprüft werden. Aufgrund der Hochvolttechnik dürfen diese Arbeiten nur entsprechend geschulte Kfz-Mechatroniker durchführen. Dabei werden auch die Anschlusspole kontrolliert und gereinigt.
Kann man die Batterie-Kapazität testen?
Ja. Über einen kurzen Batterie-Check – bei dem das Fahrzeug auf einer kurzen Strecke beschleunigt und dabei Diagnosedaten erfasst werden – lässt sich der sogenannte SoH-Wert (State of Health) ermitteln. Er zeigt den Gesundheitszustand und damit den verbleibenden Wert eines gebrauchten Elektroautos an.