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Bild: Beratungen von Energieheld

E-Auto-Akkus - Technik, Chancen, Kosten, Lebensdauer und Zukunft

Bild: Ein Akku-Modul aus einem Elektroauto
Akkus: Zentrales Element der Elektromobilität

Was ist die Lebensdauer von E-Auto-Akkus? Was kosten die Akkus? Was kostet ein Akkuwechsel? Wie zentral sind sie für die Zukunft von Mobilität, Verkehrswende und nachhaltiger Stromversorgung? Die Bedeutung von Elektroauto-Akkus hat in den vergangenen Jahren immer weiter zugenommen. In der Schweiz und weltweit erfreuen sich Elektroautos immer grösserer Beliebtheit.

Zentrales Element der Fahrzeuge ist der Akku. Bei uns finden Sie die Antworten auf die wichtigsten Fragen sowie eine Übersicht über die technische Funktionsweise und den aktuellen Stand der Technik. Ausserdem lesen Sie alles zu bidirektionalem Laden und Kosten sowie den Chancen und Herausforderungen, die E-Auto-Batterien und Akkus bieten und darstellen.


Auf dieser Seite


E-Auto-Akkus: Technik und Allgemeines

Technik und Forschung um E-Auto-Akkus haben in den letzten Jahren erhebliche Fortschritte gemacht. Energiedichte und Reichweite der Batterien wurden kontinuierlich verbessert. Die Begriffe «Akku» und «Batterie» werden in diesem Kontext übrigens oft austauschbar verwendet, da wiederaufladbare Akkus technisch betrachtet «Sekundärbatterien» sind.

Gleichzeitig werden Ladezeiten immer weiter verkürzt. Moderne Schnellladestationen ermöglichen es, die Batterien in weniger als einer Stunde auf 80 % ihrer Kapazität zu laden, sodass man schnell wieder losstromern kann. In der Schweiz wird die Infrastruktur für Elektrofahrzeuge stetig ausgebaut. Es gibt ein wachsendes Netzwerk an öffentlichen Ladestationen, und viele Gemeinden fördern den Einbau privater Ladestationen.


Grafik: Unterschiede zwischen Hybrig-, Plug-In-Hybrid und Akku-Elektrofahrzeugen
HEV, PHEV, BEV: Die verschiedenen Elektrofahrzeug-Arten

Die Fahrzeugtypen

Reine Elektroautos – auch BEVs genannt – laufen vollständig elektrisch, ohne Verbrennungsmotoren, was sie äusserst wartungsarm macht. BEVs bieten die grösste Umweltfreundlichkeit, benötigen jedoch eine gute Ladeinfrastruktur und haben längere Ladezeiten. Kapazität und Lebensdauer von Akkus sind für diese Fahrzeuge von grösster Bedeutung, da sie nicht auf alternative Antriebe ausweichen können.

Echte Hybridfahrzeuge (HEVs) kombinieren einen Verbrennungs- und einen Elektromotor mit kleinem Akku, jedoch ohne externe Lademöglichkeit. Der E-Motor unterstützt meist nur beim Anfahren, geladen wird der Akku durch den Verbrenner und Rekuperation beim Bremsen. HEVs bieten eine hohe Reichweite und eignen sich für Nutzer, die keine Ladeinfrastruktur haben.

Plug-In-Hybride, auch PHEVs genannt, bieten eine Mischung aus BEVs und HEVs: Sie bieten die Möglichkeit, kürzere Strecken elektrisch zu fahren und längere Strecken mit dem Verbrennungsmotor zurückzulegen. Das sorgt für grosse Flexibilität, erfordert aber auch eine komplexere Wartung – und auch PHEVs können massgeblich von besseren, grösseren Akkus profitieren.

Beispiele für BEVs sind etwa alle Modelle von Tesla, die ID-Modellreihe von Volkswagen oder die i-Serie von BMW. Hybride – HEVs oder PHEVs - gibt es von diversen Herstellern. Verbreitet ist Hybridtechnik etwa bei Toyota, Audi und Renault, aber auch VW und BMW bieten viele ihrer Verbrenner-Modelle als Hybrid-Varianten an.



Elektroauto-Akkus – Arten und Funktion

Bild: Mehrere Batteriezellen-Rohlinge laufen in einer Fabrik vom Band
Energiedichte, Ladezyklen, Gewicht – Grosse Unterschiede je nach Akku-Machart

Egal, ob im BEV, HEV oder PHEV – die meisten E-Auto-Akkus bestehen aus mehreren Modulen, die wiederum aus einzelnen Zellen zusammengesetzt sind. Jede Zelle enthält eine Anode, eine Kathode und ein Elektrolyt, der die Ionen zwischen den Elektroden transportiert. Beim Laden wandern Ionen von der Kathode zur Anode, beim Entladen kehren sie diesen Weg um. Dabei wird elektrische Energie freigesetzt, mit der Elektromotoren angetrieben werden.

Die drei bekanntesten und vielversprechendsten Akku-Typen sind der weit verbreitete Nickel-Mangan-Kobalt-Akku (NMC; manchmal als NMA mit Aluminium statt Kobalt), der Lithium-Eisenphosphat-Akku (LFP) und der sogenannte Feststoff-Akku. Sie alle bieten unterschiedliche Vorteile und Nachteile:

  Vorteile Nachteile
Nickel-Mangan-Kobalt/Aluminium (NMC/NMA)
  • Hohe Energiedichte
  • Grosse Lade- und Entladeleistung
  • Lange Lebensdauer
  • Geringe Selbstentladung
  • Anfällig gegen niedrige Temperaturen
  • Teure Rohstoffe
  • Brandgefahr
  • Nicht ohne Schäden 100 % auf- und entladbar
Lithium-Eisenphosphat (LFP)
  • Günstigere Rohstoffe
  • Lange Lebensdauer
  • Wenig anfällig für Schäden
  • Fast 100%ig recyclebar
  • Ohne Schäden 100 % auf- und entladbar
  • Bis zu 50 % geringere Energiedichte als NMC-Akkus
  • Dadurch höheres Gewicht und grösserer Formfaktor
  • Anfällig gegen niedrige Temperaturen
Feststoff
  • Hohe Energiedichte und Ladeleistung
  • Günstige Rohstoffe
  • Lange Lebensdauer
  • Bisher noch keine Marktreife
  • Vorteile nur angenommen – noch nicht bestätigt

(Quellen: SENEC; Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung, Stand 2024)

Lithium-Ionen-Akku: Aufgrund der hohen Energiedichte und relativ langen Lebensdauer bestehen die meisten E-Auto-Akkus heutzutage aus Lithium-Ionen-Zellen – wie auch die Akkus vieler anderer Elektrogeräte wie Smartphones. Weitere Vorteile sind eine geringe Selbstentladung und die Fähigkeit, hohe Stromstärken und damit hohe Leistung bereitstellen und aufnehmen zu können.

Die hohe Energiedichte hat aufgrund der nötigen Rohstoffe (Kobaltoxid) jedoch ihren Preis, was NMC-Akkus vergleichsweise teuer macht. Darüber hinaus sind sie recht temperaturanfällig und bei Schäden brandgefährdet, was in vielen Fällen ein Kühlsystem nötig macht. Das benötigt Platz und verursacht zusätzliches Gewicht.

Lithium-Eisenphosphat-Akku: LFP-Akkus sind aufgrund der verwendeten Rohstoffe (Eisenphosphat statt Kobaltoxid) deutlich günstiger. Ausserdem sind sie mit bis zu 10’000 möglichen Ladezyklen langlebiger und weniger anfällig gegen thermische oder physische Schäden oder Überlastung als NMC-Akkus. Darüber hinaus lassen sie sich zu fast 100 % recyclen.

Dafür sind sie derzeit jedoch auch deutlich weniger energiedicht und bieten daher bei gleicher Bauteilgrösse um 40-50 % geringere Kapazität. Das bedeutet bei E-Autos tiefere Reichweiten, wenn man nicht einen vergleichsweise grösseren Akku verbaut – was ihren Einsatz in kleineren E-Autos nahezu unmöglich macht. LFP-Akkus sind derzeit nur in Modellen der Hersteller BYD und XPeng sowie in bestimmten Model-3- und Y-Teslas seit 2020 im Einsatz, erfreuen sich aber immer grösserer Beliebtheit. (Quelle: SENEC, Stand 2024)

Feststoff-Akku: Feststoffbatterien gelten als ein Schlüssel zur Zukunft der Elektromobilität. Statt eines flüssigen Elektrolyts kommt hier ein festes zwischen den Polen der Batterie zum Einsatz, was sie deutlich sicherer gegen Schäden und Verschleiss macht. Sie sollen hohe Energiedichte mit tiefen Preisen und hohe Ladeleistung mit gleichzeitiger Langlebigkeit kombinieren.

Grösster Nachteil beim Feststoff-Akku: Er hat bisher noch nicht den Sprung aus dem Labor in die Serientauglichkeit geschafft. Erste Fahrzeuge sind erst für 2028 angekündigt. Ausserdem werden für Festkörperakkus wahrscheinlich andere Produktionsanlagen nötig als die derzeit vielerorts entstehenden NMC-Fabriken. (Quelle: Fraunhofer ISI, Stand 2024)


Akkus im Winter

Bild: Ein schneebedecktes Elektroauto lädt an einer Ladestation
Herausforderung für Akkus: Kalte Temperaturen

Massgeblich für Leistung und somit Reichweite der Akkus in E-Fahrzeugen: Temperatur. Da die in NMC-Akkus ablaufenden chemischen Prozesse nur im Bereich zwischen +20 und +40 Grad Celsius effizient und ohne grössere Energieverluste ablaufen, bekommen viele E-Autos besonders bei Minusgraden Performance-Probleme. Für den Betrieb und den Ladevorgang sind im Winter daher Akku-Heizungen Pflicht, die zusätzlichen Strom verbrauchen.

LFP-Akkus schlagen sich insgesamt etwas besser – ihr idealer Temperaturbereich beim Entladen liegt zwischen -30 und +60 Grad Celsius. Auch LFP-Akkus sind jedoch nicht immun gegen Minustemperaturen und schwächeln bei unter null Grad teilweise sogar stärker als NMCs. Umso stärker ist der Niedrigtemperatur-Einfluss auf den Ladevorgang. Hier dürfen die Temperaturen nicht unter null liegen.

Wenn das Aufwärmen des Akkus nicht an der Ladesäule geschieht, beziehen die Akku-Heizungen ihre Energie ebenfalls aus dem Akku selbst, um diesen auf Betriebstemperatur zu bringen. Das senkt die für den Fahrtbetrieb verfügbare Ladung und so die Reichweite teils signifikant. Hinzu kommen bei Kälte weitere Verbraucher wie die Innen- sowie Scheibenheizung, die zusätzlich Energie benötigen.

Je nach Modell sind die Einbussen hier sehr unterschiedlich, im Alltagsdurchschnitt ist aber mit einem Energie-Mehrverbrauch und damit Reichweitenverlust von immerhin 25 bis 30 % zu rechnen. In Extremfällen können es sogar bis zu 70 % sein. (Quelle: ADAC, Stand 2024)

All diese Temperaturprobleme sollen Feststoffakkus zukünftig vermeiden. In der Theorie sollten bei diesen Akkus Minusgrade keinen Einfluss auf die Leistung und Effizienz haben. Da die Technologie noch nicht marktreif ist, stehen tatsächliche Praxistests und Erfahrungen allerdings noch aus.


Reichweite und Kosten

Bild: Ein Ladekabel wird in die Buchse eines E-Autos gesteckt
Eine zentrale Frage: Wie viel Reichweite habe ich mit einer Ladung?

Moderne E-Autos der oberen Fahrzeugklasse sind mit Akkus von bis zu 100 kWh Kapazität ausgestattet – ein BMW iX mit Kapazität von 105 kWh hat bis zu 600 km Reichweite mit einer Ladung. Günstigere Mittelklasse- und Kleinwagen bringen durchschnittliche Akkukapazitäten von rund 50 kWh mit. Ein aktueller Tesla Model Y (75 kWh) schafft mit einer Ladung bereits weit über 400 Kilometer, ein Renault Zoe oder dessen Nachfolger R5 (52 kWh) gut 300 km. (Quelle: Herstellerangaben)

Erwähnenswert im Bezug auf die Maximalreichweiten von Elektroautos: Das Bundesamt für Statistik hat 2021 den «Mikrozensus Mobilität und Verkehr» durchgeführt und 2023 veröffentlicht. Daraus geht hervor, dass die durchschnittliche Distanz, die ein Auto pro Fahrt zurücklegt, nur knapp 15 km beträgt – und von diesen Fahrten durchschnittlich nur 1,4 täglich durchgeführt wurden. Die Maximalreichweite – ob bei E-Auto, Hybrid oder Verbrenner - wird also nur selten tatsächlich zum wichtigen Faktor. (Quelle: Bundesamt für Statistik, 2023)

Die Herstellung von E-Auto-Akkus ist in Sachen Rohstoffbedarf, Zeitaufwand und Komplexität nicht trivial. Das schlägt sich in Produktionskosten nieder, die einen wesentlicher Faktor bei den Anschaffungskosten von Elektroautos darstellen. Obwohl diese Kosten in den letzten Jahren gesunken sind und voraussichtlich weiter sinken werden, bleibt der Akku der teuerste Einzelposten in der Herstellung von E-Autos.

Im Jahr 2023 lagen die Kosten für Lithium-Ionen-Batterien bei etwa CHF 120 bis 135 pro Kilowattstunde Kapazität (Quelle: Statista, Stand 2024). Für eine typische E-Auto-Batterie mit einer Kapazität von 50 kWh belaufen sich die Kosten auf etwa CHF 6’000 bis 6’750. Elektroautos sind daher oft deutlich teurer als vergleichbare Fahrzeuge mit Verbrennungsmotoren. Ein Mittelklasse-Elektroauto kostet in der Anschaffung derzeit im Schnitt CHF 10’000 bis 15’000 mehr als ein vergleichbarer Verbrenner.

Niedrigere Betriebskosten und Wartungskosten können einen Teil der höheren Anschaffungskosten wieder ausgleichen – die Geschwindigkeit einer Amortisation hängt stark vom konkreten Fahrzeugmodell, aktuellen Strompreis und letztendlich auch vom persönlichen Fahrstil und Ladeverhalten ab. Diese können den Akkuverschleiss beschleunigen und einen Akkuwechsel früher nötig machen.



Akkus austauschen

Bild: Ein Techniker lötet an einem Akku-Modul
Ein Akku-Austausch ist meist teuer

Ein eventuell nötiger Batteriewechsel kann finanziell stark ins Gewicht fallen und die Amortisation herauszögern. Hier kommt es auf den konkreten Hersteller und die von ihm gegebene Garantie an. Die meisten Akkus bestehen aus mehreren Modulen, die sich einzeln austauschen lassen.

Laut Herstellerangaben berechnet VW rund CHF 1’350 für ein Modul eines ID.4 – je nach Akkugrösse sind hier neun (58 kWh) bis zwölf (77 kWh) Module mit je etwa 6,5 kWh verbaut. Bei einem BMW i3 (22 kWh) mit acht Modulen sind es jeweils etwa CHF 1’670. Für einen Renault Zoe (41/52 kWh) kostet ein Modul zwischen CHF 1'400 und 4'700 (Herstellerangaben, Stand März 2024).

Mercedes und Tesla geben keine Ersatzteilpreise an. Hinzu kommen jeweils die Einbaukosten, die den Akkuwechselpreis stark erhöhen können. Je nach Fahrzeug- und Akkumodell ist ein Austausch mehr oder weniger aufwendig, da die Teile am Auto schwer zugänglich oder im Akku mit den anderen Modulen verklebt sein können.

Förderung

Je nach konkretem Angebot, eventuellen Förderungen und Steuervergünstigungen können die Gesamtkosten über die Lebensdauer des Fahrzeugs weiter sinken, die Wirtschaftlichkeit steigen. Die Förderangebote variieren in der Schweiz stark nach Kanton, teilweise sogar nach Gemeinde.

Einige Beispiele für E-Auto-Förderung in der Schweiz umfassen beispielsweise den zeitweisen vollständigen Erlass der jährlichen Fahrzeugsteuer in den Kantonen Zürich, Genf, Glarus, Solothurn und St. Gallen. Andere Kantone erlassen die Fahrzeugsteuer zumindest teilweise.

Kanton Förderung von E-Autos*
Basel-Stadt 50 % Rabatt auf die jährliche Steuer für maximal 10 Jahre
Bern 60 % Rabatt auf die jährliche Steuer für 3 Jahre
Freiburg 70 % Rabatt auf die jährliche Steuer
Genf 100 % Rabatt auf die jährliche Steuer im Jahr der Erstzulassung und danach 2 Jahre lang
Glarus 100 % Rabatt auf die jährliche Steuer
Graubünden 80 % Rabatt auf die jährliche Steuer
Jura 50 % Rabatt auf die jährliche Steuer
Nidwalden 75 % Rabatt auf die jährliche Steuer
Obwalden 70 % Rabatt auf die jährliche Steuer
Solothurn 100 % Rabatt auf die jährliche Steuer
St. Gallen 100 % Rabatt auf die jährliche Steuer für 3 Jahre, danach 50 % Rabatt auf die jährliche Steuer
Thurgau 50 % Rabatt auf die jährliche Steuer im Jahr der Erstzulassung und danach 4 Jahre lang
Uri 1/3 Rabatt auf die jährliche Steuer
Waadt Bis zu 50 % Rabatt auf die jährliche Steuer
Zürich 100 % Rabatt auf die jährliche Steuer
Zug 50 % Rabatt auf die jährliche Steuer

*) Die jeweiligen Steuervergünstigungen sind oft an bestimmte Bedingungen geknüpft. Bitte informieren Sie sich beim jeweiligen kantonalen Strassenverkehrsamt; Quelle: TCS, Stand 2024

Die meisten Förderangebote ändern sich jedoch häufig und sind von vielen Details abhängig. Wer sich ein E-Auto zulegen möchte, sollte sich daher vorher genau bei der eigenen Gemeinde oder dem zuständigen Strassenverkehrsamt informieren und beraten lassen.


Zentrale Komponente: Die Ladeinfrastruktur

Bild: Ein E-Auto wird an einer Wallbox aufgeladen
Ob private Wallbox oder öffentliche Ladestation - Ladeinfrastruktur ist essenziell

Ein sinnvoller und nachhaltiger Betrieb von reinen Elektrofahrzeugen und Plug-In-Hybriden funktioniert nur dann, wenn die richtige Ladeinfrastruktur gegeben, weitläufig verfügbar und für E-Auto-Fahrer problemlos erreichbar ist. Im privaten Bereich erfreuen sich daher immer leistungsfähigere Wallboxen immer grösserer Beliebtheit – idealerweise in Kombination mit einer eigenen Solaranlage, um deren Eigenverbrauch zu erhöhen und umweltfreundlichen Strom zu tanken.

Für Mehrfamilienhäuser und Unternehmen gibt es mittlerweile auch LINKAnbieter für umfangreichere Ladelösungen. Auch bei Mehrfamilienhäusern ist die Kombination mit Solar möglich. Ebenfalls immer besser ausgebaut sind öffentliche Ladestation – in der ganzen Schweiz entstehen immer mehr Stromtankstellen, sodass man auch bei weiteren Reisen nicht mit nur einer Akkuladung auskommen muss.

Bidirektionales Laden

Eine spannende und zentrale Entwicklung im Zusammenhang mit E-Auto-Akkus: bidirektionales Laden. Hiermit kann Strom nicht nur aus dem Netz bezogen, sondern auch wieder zurückgespeist werden. E-Autos können so als mobile Energiespeicher zur Erhöhung des Eigenverbrauches aus Solaranlagen und Stabilisierung des Stromnetzes beitragen. Bidirektionales Laden ist aus rechtlichen und regulatorischen Gründen noch nicht in der ganzen Schweiz möglich.

Bidirektionales Laden gilt als einer der wichtigsten Zukunftsfaktoren für Elektromobilität und nachhaltige Energien insgesamt, weshalb es auch ein wichtiger Punkt beim Klimaschutzgesetz 2050 und dem Schweizer Stromversorgungsgesetz aus 2024 ist.

In der Schweiz kann bidirektionales Laden insbesondere in Kombination mit erneuerbaren Energien wie Solarstrom und Windkraft genutzt werden, um überschüssigen Strom zu speichern und bei Bedarf ins Netz zurückzuspeisen. Das fördert die Integration erneuerbarer Energien und bietet Besitzern von Elektroautos zusätzliche Einnahmequellen durch die Bereitstellung ihrer mobilen Stromspeicher.



E-Auto-Akkus: Vorteile und Nachteile, Chancen und Herausforderungen

Vorteile & Chancen Nachteile & Herausforderungen
Emissionsarm im laufenden Betrieb, da keine Abgase entstehen Herstellung der Akkus verursacht Emissionen und Schadstoffe
Energieeffizienz von der Erzeugung bis zum Rad (Well to Wheel) bis zu 3 Mal höher als bei Verbrennern Ladestrom nur dann wirklich nachhaltig, wenn aus umweltfreundlichen Quellen wie Solar, Wind- oder Wasserkraft
Grössere Unabhängigkeit von fossilen Brennstoffen, da kein Benzin oder Diesel getankt wird Je nach Akku-Typ werden seltene Rohstoffe benötigt, deren Gewinnung und Verarbeitung häufig umweltschädlich sind
Innovationsförderung in Forschung und Entwicklung Recycling noch nicht zu 100 % möglich, was am Lebensende der Akkus für Umweltbelastung sorgt

Der Einsatz und die Entwicklung von Akkus für E-Autos ist zentral. Somit bieten sie viele Vorteile und Chancen für die wirtschaftliche und energetische Zukunft. Elektroautos stossen im Betrieb beispielsweise keine Emissionen aus und tragen somit zur Reduzierung von Treibhausgasemissionen bei - vorausgesetzt, sie werden mit Strom aus nachhaltigen Quellen wie Solar-, Wind- oder Wasserkraft geladen.

Die Nutzung von Strom als Energiequelle kann ausserdem die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen verringern und den Übergang zu erneuerbaren Energien unterstützen - insbesondere mit Blick auf bidirektionales Laden, das als essenziell für die Energiewende angesehen wird. Darüber hinaus treibt die Nachfrage nach leistungsfähigeren und nachhaltigeren Batterien die Forschung und Entwicklung voran.

Auf der anderen Seite stellen sie Wirtschaft und Gesellschaft vor grosse Herausforderungen. Die Produktion von NMC-Batterien erfordert seltene Rohstoffe wie Lithium, Kobalt und Nickel, deren Abbau ökologische und soziale Probleme verursachen kann.

Hinzu kommen der Energieaufwand und die Umweltbelastung bei der Herstellung und Entsorgung. Nachhaltigere Produktionsmethoden sind nötig, um die Gesamtumweltbilanz zu verbessern.

Damit ebenfalls verbunden: Das Recycling von Batterien ist technisch anspruchsvoll, teuer und bislang noch nicht flächendeckend etabliert. Weltweit wird an Strategien zur Verbesserung der Recyclingquote, Alternativ- und Weiterverwendung alter Akkus und der Wiederverwendung wertvoller Materialien gearbeitet. (Quelle: Fraunhofer ISI, Stand 2024)

Zusätzlich stellt sich die Frage der Erzeugung des für das Aufladen der Akkus nötigen Stroms. Wird dieser nicht aus nachhaltigen, sondern fossilen Ressourcen gewonnen, verursacht das hohe indirekte Emissionen. Wirklich nachhaltig werden Akkus also erst, wenn auch die sie umgebende Produktions-, Wiederverwertungs- und Versorgungs-Infrastruktur umweltfreundlich gestaltet wird.


Lebensdauer und Garantie

Bild: Ein Tablet zeigt den State of Health eins E-Auto-Akkus
State of Health: So lange lebt ein E-Auto-Akku

Die durchschnittliche Lebensdauer von Elektroauto-Akkus wird sowohl in Ladezyklen als auch in Betriebsjahren gemessen. «Lebensdauer» meint in diesem Kontext übrigens nicht «bis der Akku kaputt ist», sondern einen Verfall des sogenannten State of Health (SoH) auf unter 70 % der ursprünglichen Maximalkapazität – üblicherweise zu wenig für einen sinnvollen und nachhaltigen Einsatz in Elektroautos.

Vollständiges Laden und Entladen, also von 100 % auf 0 %, schadet den meisten Akkus und verkürzt die Lebensdauer. Daher liegt der gängige Ladebereich zwischen 20 % und 80 %, der üblicherweise per Software eingehalten wird (Quelle: TCS). Hierbei wichtig: Die meisten Akkus bestehen aus mehreren, miteinander verbundenen Modulen. Der Verschleiss geschieht meist nur in einzelnen davon, die sich auch einzeln austauschen lassen.

Die meisten modernen NMC-Batterien in Elektroautos sind für etwa 1’000 bis 2’000 Ladezyklen ausgelegt, bei guter Pflege und Wartung sind bis zu 3’000 möglich. Das entspricht – je nach Akkukapazität und Pflege – einer realistischen Gesamtreichweite von etwa 350’000 km (Quelle: TCS). Das entspricht in etwa der Lebensdauer eines Verbrennermotors.

Theoretisch sind bei Laborbedingungen maximal auch bis zu 600’000 km Gesamtreichweite eines Akkus möglich. So lange hält üblicherweise aber selbst die verschleissarme restliche Technik eines E-Autos nicht durch, sodass eine so lange Lebensdauer eine absolute Ausnahme darstellen würde.

Im Rahmen der Anzahl der Ladezyklen, der Pflege und weiterer Faktoren wie Temperaturunterschieden und Fahrweise des Elektroautos ergibt sich eine zeitliche Lebensdauer von rund 8 bis maximal 15 Jahren. Wie rasant man sein E-Auto fährt – und den Akku entsprechend schnell entlädt – und wie oft man Schnellladestationen nutzt – und den Akku entsprechend schnell wieder auflädt – hat ebenfalls starken Einfluss auf die Lebensdauer. (Quelle: ADAC, Stand 2024)

Herstellerseitig haben Faktoren wie Temperaturmanagement zur Vermeidung von Überhitzung, smarte Energiemanagementsysteme sowie Software-Updates zur allgemeinen Effizienzverbesserung ebenfalls Einfluss auf die Akku-Lebensdauer. Neue Materialien und Batterietypen versprechen ebenfalls höhere Energiedichten und längere Lebensdauern.

Das Ende der Lebensdauer für den E-Auto-Einsatz ist bei einem State of Health von etwa 70 % erreicht. Bei einem BMW iX entspricht das einer verbleibenden Maximalreichweite von etwa 420 km pro Ladung. Bei einem Tesla Model Y bleiben rund 280 km, bei einem Renault Zoe nur noch etwa 210 km pro «Tankfüllung». Für einen sinnvollen Alltagsgebrauch ist das in den meisten Fällen zu wenig, weswegen zu diesem Zeitpunkt üblicherweise ein Akkuwechsel nötig wird.

Herstellergarantie und zweites Leben

Bild: Ein Solarstromspeicher neben einem Photovoltaik-Modul
Ideale Zweitverwertung für E-Auto-Akkus: Solarstromspeicher

Fast alle Fahrzeughersteller garantieren eine Akku-Haltbarkeit von mindestens sieben Jahren oder 160'000 km. Mercedes garantiert bei den Modellreihen EQE und EQS sogar zehn Jahre und 250'000 km, Lexus beim UX 300e eine Million Kilometer beziehungsweise zehn Jahre. Fällt der State of Health eines Akkus innerhalb dieser Frist auf (üblicherweise) unter 70 %, trägt der Hersteller die Kosten für den Akkuwechsel (Quelle: ADAC, Stand 2024).

Die Aufbereitung oder Weiterverwendung sowie das letztendliche Recycling der ausgemusterten Akkus beschäftigt die Automobil- und Recycling-Branche. Langzeitstudien gibt es noch keine, erste Tests für die Zweitverwertung werden jedoch bereits von Firmen wie BKW, Alpiq, Sun2Wheel und Helion Solar durchgeführt.

Diese zeigen, dass sich Akkus nach Ende ihres Ersteinsatzes in E-Autos noch problemlos fünf bis zehn Jahre einsetzen lassen: Als Teil von Solarstromspeichern oder als Pufferspeicher für den Stromspitzen-Ausgleich in Ladestationen. Hierfür ausschlaggebend: Im stationären Einsatz sind sie keinen Vibrationen und Temperaturschwankungen ausgesetzt, wodurch sie sich gewissermassen wieder «erholen».



Fazit und Ausblick

Bild: Ein E-Auto-Akkumodul läuft vom Band
Ohne E-Auto-Akkus keine Elektromobilität

E-Auto-Akkus bieten ein enormes Potenzial für eine nachhaltigere Zukunft. Nicht nur für die Elektromobilität und die damit verbundene Abkehr von fossilen Brennstoffen – vorausgesetzt, auch bei der Stromproduktion wird auf grüne Energien gesetzt.

Die Akkus können auch zur Sicherung der Stromversorgung eingesetzt werden. Das gilt besonders mit Blick auf bidirektionales Laden. Dieses gilt als wichtige Infrastrukturkomponente bei der nachhaltigen Stromversorgung, weshalb leistungsstarke und langlebige E-Auto-Akkus hierfür von kritischer Wichtigkeit sind. Im Rahmen einer Zweitverwertung können sie ausserdem nach ihrem Einsatz in E-Autos auch noch in anderen Bereichen wie Solar- oder Pufferspeichern effektiv eingesetzt werden.

Mit einem vielfältigen Förderangebot vor allem im Sinne der Steuerbefreiung für E-Autos und insbesondere private und öffentliche Ladeinfrastruktur ist die Schweiz gut positioniert. Mit Mantelerlässen und Gesetzen wie dem «Bundesgesetz über die Ziele im Klimaschutz, die Innovation und die Stärkung der Energiesicherheit (KIG)» richtet sich die Schweiz insgesamt auf eine energetisch nachhaltigere Zukunft aus.

Das «Bundesgesetz über eine sichere Stromversorgung mit erneuerbaren Energien» stellt zwar keine direkte Förderung für Elektroautos in Aussicht. Dafür aber attraktivere Bedingungen für die Stromeinspeisung aus Stromspeichern - auch und besonders denen in Elektroautos. Besitzer und Betreiber bidirektional ladefähiger Fahrzeuge und Wallboxen können hier also bald noch mehr profitieren und einen Beitrag zur Stabilisierung des Stromnetzes leisten.

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