Das sollten Sie über Elektroauto-Batterien wissen
Die Batterie ist das Herzstück eines jeden Elektroautos. Wir erklären Ihnen alles, was Sie über Preise, Rohstoffe, Entwicklung und Lebensdauer wissen müssen.
Was Elektroautos angeht, herrscht immer noch viel Skepsis: Schließlich ist die Reichweite oft nicht vergleichbar mit Verbrennungsmotoren und die Beschaffung der Rohstoffe schwieriger, als vielerorts erhofft. Wir erklären im Folgenden, was Sie zu den Akkus wissen müssen - von den Preisen und Kapazitäten hin bis zur Umweltbelastung.
Preise von Elektroauto-Batterien
Oft stellen sich Verbraucher die Frage, warum Elektroautos im Vergleich zu den Verbrennern so teuer sind - es liegt fast ausschließlich an der Batterie. Sie ist nicht nur der wichtigste Bestandteil eines E-Fahrzeugs, sondern auch teuer in der Herstellung. Besonders schwer wiegt die Kapazität der Batterie: Je mehr Kilowattstunden sie vorweisen soll, umso tiefer muss in die Tasche gegriffen werden. Die Kapazität bestimmt nämlich, wie hoch die Reichweite des Wagens ist.
Deshalb ergibt sich bei einem Tesla Model S 100 D mit seiner 100-kWH-Batterie auch ein Preis von über 100.000 Euro - rund 20.000 davon gehen allein für die Batterie drauf. Wer eine hohe Reichweite haben will, muss auch bereit sein, viel Geld dafür auszugeben.
Dabei sind die Preise in den letzten Jahren schon um 80 Prozent gesunken. 2007 war eine Batterie noch über 1.000 Euro Wert - mittlerweile liegt der Preis für die Kilowattstunde knapp unter 200 Euro. In diesem Punkt hat sich also in Sachen E-Auto schon einiges getan. Doch erst ab einem Preis von 130 Euro pro Kilowattstunde sind sich E-Auto und Verbrenner kostentechnisch ebenbürtig.
Was ist günstiger? E-Auto oder Verbrenner "tanken"?
Vergleicht man Sprit- und Strompreise, so hat der ADAC auf Grundlage von 1,30 je Liter Super und 28 Euro-Cent pro Kilowattstunde errechnet, dass ein E-Auto ungefähr 30 Euro im Monat weniger kostet. Allerdings geht man von einer höheren Wertminderung von E-Autos aufgrund alternder Akkus aus.
Entwicklung von Elektroauto-Batterien: Diese Rohstoffe werden benötigt
Momentan kommen in Elektroautos fast nur Lithium-Ionen-Akkus zum Einsatz. Diese Batterien besitzen eine hohe Energiedichte, vertragen viele Ladezyklen und weisen bisher keinen großen Memory-Effekt auf. Das heißt, die Kapazität verringert sich nicht maßgeblich bei mehrmaligem Teilentladen.
Allerdings werden für die Herstellung der Akkus viele Rohstoffe benötigt, die fast vollständig aus dem Ausland importiert werden müssen. Dazu gehören Spezialrohstoffe wie Kobalt, Lithium, Grafit, Nickel und Mangan. Die meisten von ihnen werden nur gering abgebaut, weshalb das Angebot knapp ist und Minenbetreiber über die Preise bestimmen können. Lithium könnte bei wachsendem Verbrauch außerdem schon im Jahr 2050 knapp werden - dabei bestehen auch viele zukünftige Konzepte für Batterien auf dieser Grundlage.
Übrigens: Tesla ist vor kurzem aus dem Programm für die Elektroautoprämie geflogen - wegen Betrugs?
Zudem warnt die Deutsche Rohstoffagentur (Dera) vor erheblichen Umweltbelastungen, die durch den Abbau entstehen - von 53 Förderkonzernen würden nur zwölf in die Gruppe mit "geringen Beschaffungsrisiken" fallen. Mehr zu der Rohstoffknappheit lesen Sie hier.
Eine Studie des schwedischen Umweltministeriums errechnete, dass bei der Herstellung einer Kilowattstunde Speicherkapazität zwischen 150 und 200 Kilo Kohlenstoffdioxid entstehen würden. Damit sich also ein E-Auto umwelttechnisch lohnt, müsste man dementsprechend mindestens acht Jahre mit ihm fahren.
Wie hoch ist die Lebensdauer von Elektroauto-Batterien?
Wie der Handy- oder Laptop-Akku verliert auch die Batterie eines Elektro-Autos mit der Zeit an Ladekapazität. Dieser Vorgang lässt sich nicht aufhalten, jedoch kann man ihn verzögern. Auswirkungen auf die Kapazität haben Faktoren wie
- die Anzahl an Ladezyklen,
- die Art der Aufladung (Schnellladung oder normale Ladegeschwindigkeit),
- die Fahrweise,
- äußere Faktoren wie Temperaturen oder
- die Alterung.
Im Allgemeinen halten Batterien von E-Autos um die acht bis zehn Jahre. Danach gehen sie nicht einfach kaputt, sondern verlieren nur an Ladekapazität - und daraus folgend Reichweite. Dies geschieht schrittweise, sodass sich die Kapazität nach einigen Jahren auf 70 bis 80 Prozent verringert.
Akku richtig pflegen: So verlängern Sie die Lebensdauer
Besonders wichtig für den Akku ist es, dass extreme Ladestände vermieden werden. Zwar enthalten viele Batterien bereits Systeme, die das vollständige Entladen verhindern, doch unter 20 Prozent sollte der Akkustand nicht fallen.
Der Vorteil von Elektroauto-Batterien im Vergleich zu Verbrennern ist übrigens, dass sie nur wenig Wartung brauchen, da sie fast keine Verschleißteile generieren. Trotzdem sollten Sie einmal im Jahr einer Inspektion unterzogen werden, um eine reibungslose Funktion zu garantieren.
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Elektroauto-Batterien: Wie hoch ist die Reichweite?
Wie bereits erwähnt, bestimmt die Ladekapazität die Reichweite eines Elektro-Autos. Die Fahrzeuge von Tesla sind dabei momentan Spitzenreiter: Die Modelle der Serie S fahren zwischen 400 und 600 Kilometer weit, bevor die Batterie wieder aufgeladen werden muss. Jedoch schießt dadurch auch der Preis extrem in die Höhe - das Fahrzeug gibt es ab einen Preis von 70.700 Euro aufwärts.
Ein BMW i3 mit 300 Kilometern Reichweite ist hingegen ab einem Basispreis von 37.550 erhältlich und der e-Golf von VW ab 35.900 bei gleicher Reichweite. Hier finden Sie eine Übersicht aller E-Autos und ihrer technischen Daten.
Passend dazu: Wo lassen sich Elektro-Autos laden?
Wie lange dauert die Ladezeit von Elektroauto-Batterien?
Die Ladezeit von Elektroauto-Batterien lässt sich nicht pauschal bestimmen: Sie hängt von der Kapazität der Batterie, der Ladeleistung der Steckdose und der Ladetechnik des Fahrzeugs ab. Richtwerte geben jedoch an, dass das Aufladen an der normalen Haushaltssteckdose zwischen acht und 14 Stunden dauern kann. Bei einer öffentlichen Schnell-Ladestation sind es nur 30 bis 60 Minuten. Allerdings ist nicht jedes E-Auto für diese Ladesäulen geeignet. Ausführlichere Infos zu den Ladezeiten der Batterien finden Sie hier.
Wie können Elektroauto-Batterien recycelt werden?
Wenn die Batterie eines Elektroautos ausgedient hat, ist die Ladekapazität oft noch so hoch, dass sich die Akkus weiterverwenden lassen: Das Stichwort lautet "Second Life". Der Autokonzern BMW arbeitet zum Beispiel mit dem Zulieferer Bosch und dem Energiekonzern Vattenfall zusammen, um Altakkus aus BMW i3-Fahrzeugen zu einem großen Speicher zusammenzuschalten.
Dieser kann als Zwischenspeicher beziehungsweise Puffer dienen, wenn Strommengen aus erneuerbaren Energien schwanken. Das funktioniert, indem er überschüssigen Strom aufnimmt, um ihn zu einem späterem Zeitpunkt wieder ins Netz einzuspeisen.
Doch das ist nur eine Möglichkeit - in puncto Recycling gibt es bezüglich Lithium-Ionen-Batterien jedenfalls schon einige Ideen auf dem Markt. Dennoch zählt es bis jetzt noch zu den Materialien, die sich nicht so leicht wiederverwerten lassen. Laut dem Online-Portal Guardian werden momentan nur fünf Prozent der Batterien tatsächlich recycelt - herauskommt meistens nur noch ein Abbauprodukt von Lithium, aus dem man zwar die reine Version extrahieren kann, aber nur unter enormen Aufwand.
Deshalb arbeiten zum Beispiel das US-amerikanische Unternehmen EnZinc an einer speziellen Nickel-Zink-Batterie. Zink ist nämlich noch reichlich als Rohstoff vorhanden und außerdem leichter wiederzuverwerten. Bis zur Marktreife vergehen allerdings noch zwei bis drei Jahre.
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Von Franziska Kaindl