Batterien: 1st & 2nd Life

Lithium-Ionen-Akkus: 1st Life

Lithium-Ionen-Batterien sind leistungsfähig. Durch die steigende Nachfrage und die Perspektive eines rasch und stark zunehmenden Marktwachstums werden LithiumIonen-Batterien intensiv weiterentwickelt. Sie wurden ab Beginn des letzten Jahrzehnts bedeutend leistungsfähiger und zuverlässiger. Die Energieeffizienz wurde auf 96% Energieabgabe bei lediglich 4% thermischem Verlust erhöht. Lithium-Ionen-Batterien haben bezüglich der Energiedichte, der hohen Anzahl Entladezyklen und kurzer Ladezeiten Vorteile gegenüber anderen Speichertechnologien. Mittels eines Batteriemanagement-Systems (BMS) wird sichergestellt, dass sämtliche Zellen einer Batterie in den gleichen Ladezustand versetzt werden. Die steigende Intelligenz, welche mit dem BMS erreicht wird, minimiert die Instandhaltungskosten und verlängert die Nutzungsdauer.

Lithium-Ionen-Batterien sind zuverlässig. Verschiedene Langzeittests befassen sich mit Qualität, Langzeitleistungsfähigkeit und Lebensdauer der Lithium-Ionen-Batterien. Der ADAC bezeichnet den BMW i3 als «zuverlässig». Nach 84'000 km verfügt das Testfahrzeug noch über 93.4% seiner ursprünglichen Reichweite. Beim getesteten Nissan Leaf waren es nach 100000 km noch 84.8%. Bei beiden getesteten Fahrzeugen handelt es sich um ältere Modelle, der getestete Nissan Leaf ist ein Fahrzeug der ersten Produktegeneration. Laut Nissan haben neuere Modelle «eine verbesserte Batterie, die keine Probleme mit der Rekuperation und der raschen Abnahme der Kapazität aufweisen soll».

Fahrzeugimporteure gewähren Investitionssicherheit. Mit den neuen Generationen der Elektroautos wurde bei den meisten Anbietern die Garantiedauer der Batterien angehoben. Beim beschriebenen Nissan Leaf sind für bereits für das Modell von 2019 acht Jahre oder 160'000 km garantiert. Beim Erreichen der kritischen Leistungsgrenze der Batterie (laut ADAC 70-80% der ursprünglichen Leistung) können einzelne Zellen des Akkus ausgewechselt werden. Ein vollständiger Ersatz der Batterie wird somit hinfällig.

Lithium-Ionen Akkus: 2nd Life

Mit der Zeit und je nach Nutzungsintensität verlieren Lithium-Ionen-Batterien Kapazität. Wenn die kritische Leistungsgrenze unterschritten wird (70-80% der ursprünglichen Leistung), sind die Batterien für den Einsatz im Fahrzeug nicht mehr ohne Einschränkung geeignet. Der Austausch von Batterien in Fahrzeugen ist grundsätzlich möglich, wird aber zusehends nur selten vollzogen. Dies weil der erste Lebenszyklus der Batterie (im Fahrzeug) durch das sogennante Upcycling verlängert werden kann. Durch den Austausch einzelner Module werden Batterien langlebiger gemacht. Das Potential dieser Methode beträgt 66% und ist übrigens auch für E-Bike-Batterien anwendbar. Zudem wurden durch die Fortschritte der Batterietechnologie immer grosszügigere Versprechen der Hersteller auf die Lebensdauer möglich. Die Garantiedauer ist in den letzten Jahren stets angestiegen, erste Hersteller (wie bspw. Lexus) gewähren 1mio. Kilometer oder 10 Jahre.

Nach dem erstsen Leben im Fahrzeug wird die Batterie nicht wertlos. Sie kann im sogennanten 2nd Life noch über lange Zeit als Stromspeicher weiterverwendet werden. Typische Anwendungen sind die Speicherung von Solarenergie in Gebäuden oder als Puffer für den Ausgleich von Lastspitzen in Schnellladestationen. 

Energie speichern: Elektroautobatterien werden nicht zu Sondermüll

Die Lebensdauer der Lithium-Ionen-Batterien liegt bei mindestens 10 Jahren, beziehungsweise rund 4'000 Ladezyklen, wobei laut Herstellern aktuell eingesetzte Batterien weit über diesen Zeitraum hinaus halten und für mindestens 150'000 km beziehungsweise 15 Jahre ausgelegt sind. Die Batterien erweisen sich als sehr beständig. Auch die zur Verfügung stehende Akku-Kapazität sinkt nur geringfügig, sodass die Batterie nach der Nutzung im Elektroauto weitere nachhaltige Funktionen als Speicher erfüllen kann («Second Life»). Erst danach wird die Batterie rezykliert.

Lebenszyklus einer Autobatterie
VDE (Klima- und Energiefonds Österreich) 2017

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