E-Auto Akku im Überblick

Aufgrund des gewachsenen Umweltbewusstseins nehmen die Neuzulassungen von E-Autos immer weiter zu. Ihre Batterien ähneln den Stromspeichern, die wir alle aus unseren Smartphones kennen. Wegen der höheren Anforderungen sind sie in einem Fahrzeug jedoch deutlich leistungsstärker und größer. Wir schauen uns den Akku genauer an. 

Der Aufbau der Batterie

Damit Sie das elektrische Gefährt besser kennenlernen, beginnt dieser Beitrag mit einer Beschreibung des Akkumulators. Äußerlich sehen wir auf einer Seite der Batterie den Pluspol. Dieser besteht meist aus Aluminium. Sein Gegenstück ist der Minuspol, der aus Kupferfolie hergestellt wird.

Zwischen den beiden Polen befindet sich der Separator. Diese dünne Membran besteht aus einer Kunststofffolie, lässt nur die Lithium-Ionen passieren und beugt so möglichen Kurzschlüssen vor. Diese gesamte Konstruktion umgibt eine Elektrolytlösung, in der ein Strom fließen kann, weil sich Lithium-Ionen in ihr bewegen.

Die Funktion des Speicheraggregats

Beim Anschluss an eine externe Stromquelle gibt der Pluspol, also die Kathode, Elektroden ab. Über den angeschlossenen Spannungsgeber fließen sie zur Anode. Die Lithium-Ionen bewegen sich jedoch nicht über die Stromquelle, sondern nur durch den Separator. Vollständig geladen ist die E-Auto Batterie, wenn die Ionen vollständig an der Anode angekommen sind. Beim Autofahren verläuft der Vorgang dann in der Gegenrichtung. Der Fluss der Elektronen erzeugt Strom und die Batterie entlädt sich nach und nach, denn diese treibt hier den Motor an.

Ein einheitliches Verfahren gibt es bei der Batterieherstellung für Autos mit E-Kennzeichen aktuell nicht. Auch die häufig eingesetzten Lithium-Ionen-Batterien sind nicht immer auf dieselbe Weise konstruiert. Der Lithium-Anteil liegt allerdings meist bei etwa 72 Gramm für jedes Kilo Batteriezelle. Ebenfalls enthalten sind die Metalle Nickel, Kobalt und Mangan, aber deren Anteile variieren je nach Batterie und Hersteller.

Beim E-Auto ist der Akku das wertvollste Bauteil. Seine Kosten steigen mit seiner Leistung. Die Hersteller konnten die Fertigung und ihre Effektivität in den vergangenen Jahren jedoch immer weiter verbessern. Für eine Kilowattstunde mussten die Unternehmen 2010 noch 600 EUR investieren. Sieben Jahre später waren es nur noch 107 EUR, und bald soll der Fertigungspreis unter 100 EUR fallen. Die E-Auto Batterien Kosten sind also mit der Zeit in der Produktion deutlich gesunken, was die Fahrzeuge für den Kunden zunehmend interessanter werden lässt.

Die Vor- und Nachteile von Lithium

Die in unseren Elektroautos aktuell verbauten Batterien basieren meist auf der Lithium-Ionen- oder der Lithium-Polymer-Technologie. Sie erreichen eine hohe Leistung bei langer Lebensdauer, sind aber teuer in der Produktion. Außerdem erfordern sie ein aufwendiges Batteriemanagement. Lithium ist sehr reaktionsfreudig und damit bestens geeignet, wenn eine hohe Leistung gefragt ist. Leider entzündet es sich aus eben diesem Grund auch sehr leicht. Die Zellen müssen deshalb luftdicht voneinander isoliert sein, um einen Fahrzeugbrand zu verhindern.

Die Gewinnung der Rohstoffe ist für viele sowohl aus ökologischer als auch aus menschenrechtlicher Perspektive äußerst bedenklich. Der Abbau von Kobalt erfolgt etwa unter unmenschlichen Bedingungen im Kongo in primitiven Minen, nicht selten durch Kinderarbeit. Die deutschen Autobauer meiden diese Regionen und beziehen ihr Lithium stattdessen aus Australien oder Russland.

E-Auto Batterie entsorgen

Weil sich die Autofahrer mehr und mehr für E-Autos entscheiden, wächst auch die Menge der ausgedienten Batterien. Deshalb ist auch bei der Elektroauto Batterie die Entsorgung inzwischen zu einem brisanten Thema geworden. Denn immer häufiger stellt sich die Frage nach dem Recycling, denn das Verbrennen oder eine Deponierung der unbrauchbaren Akkus verbietet das Batteriegesetz. Der Hersteller muss stattdessen eine kostenfreie Rückgabe garantieren. Dazu gehört auch, dass er die zurückgenommenen Altbatterien nach den aktuellen technischen Möglichkeiten lagert und verwertet.

Problemfälle Lithium, Nickel und Kobalt

Technisch gilt das Recyceln als machbar und einige Pilotanlagen sind bereits mit der Umsetzung beschäftigt. Die Bedingungen der Arbeiten spielen hierbei eine Rolle und auch die Erwartungen, die ein Unternehmen entwickelt. Die Umweltauswirkungen sollten begrenzt sein und die Kosten sind wie immer ebenfalls ein wichtiger Faktor. Also kommt es darauf an, welche Stoffe man in welchen Mengen und in welcher Qualität wiederverwenden kann, wenn ein Spezialunternehmen E-Auto Batterien entsorgt.

Zehn Jahre Lebensdauer

Die Hersteller erwarten aktuell vom Elektroauto Akku eine Lebensdauer von etwa zehn Jahren. Die damit verbundene Laufleistung liegt bei ungefähr 150 000 Kilometern. Einige Autobauer gehen inzwischen sogar von 15 Jahren aus. Bis die Elektroauto Batterie ihre Kapazität verliert, kann es sogar auch länger dauern. Ein japanischer Hersteller gibt inzwischen eine Garantie auf eine Laufleistung von einer Million Kilometern. Die Entsorgungsbetriebe sehen sich durch den Rücklauf der Stromspeicher jedoch bereits mit Problemen konfrontiert, denn sie sollen unterschiedliche E-Auto Batterien entsorgen. Im Gegensatz zum Verbrenner sind die Akkus der E-Fahrzeuge nämlich nicht standardisiert, was einen höheren Aufwand und differenzierte Verfahren bedeutet.

Stromspeicher zuhause nutzen oder in der Industrie

Das Elektroauto Batterie Recycling ist jedoch nicht die einzige Alternative beim Umgang mit den nicht mehr tauglichen Stromspeichern. Ihr Energieinhalt beträgt immerhin noch zwischen 70 und 80 Prozent und man kann sie durchaus noch in der heimischen Umgebung verwenden oder als Großspeicher für industrielle Anwendungen. Bereits 2019 ging in Franken eine derartige Anlage in Betrieb, mit der das Unternehmen »N-Ergie« seine gewerbliche Kundschaft mit Strom versorgt.

Anlass war auch das hohe Angebot von Stromkapazitäten aus der Solarenergie, von dem ein großer Teil zurzeit noch nicht gespeichert werden kann. Statt den Netzausbau zu forcieren, plädiert der mittelfränkische Betrieb für eine Bereitstellung von Stromspeichern durch die „Second-Life-Batterien“. Anderenfalls bliebe nichts Anderes übrig, als enorme Energiemengen vernichten zu müssen. Gerade um die Mittagszeit drängt ein Überangebot in die Stromnetze, das nicht genutzt wird - eine Katastrophe sowohl im volks- als auch im energiewirtschaftlichen Sinn.

Laden oder wechseln?

Nach wie vor ist die Reichweite das zentrale Thema bei der Bewertung der Elektromobilität. Der Akkumulator gerät deshalb immer mehr ins Zentrum der Diskussionen, neben der Verfügbarkeit von schnellen Ladestationen. Deshalb verstärkt man in Europa die Investitionen in öffentliche Stromtankstellen oder private Wallboxen.

China geht wie so oft einen anderen Weg. Dort tauschen die Autofahrer ihr entladenes Batteriepack komplett gegen einen vollen Stromspeicher. Den leeren Akku lädt die Werkstatt anschließend außerhalb des Fahrzeugs wieder auf. Der Ersatz dauert nur Minuten, nicht länger also als ein Besuch in der Waschstraße. In Norwegen konnten bereits erste Wechselstationen eingerichtet werden. Das Land ist weltweit führend in der Elektromobilität.

Strom Sparen und die Batterie schonen

Der Autofahrer sollte bei seinem E-Auto mehr denn je die Bedienungsanleitung beachten. Der Akku ist immerhin die teuerste Komponente seines Fahrzeugs. Deshalb sollte er ihn schonen und möglichst lange für eine hohe Kapazität sorgen.

Die Ratschläge der Hersteller beginnen mit dem richtigen Aufladen. Eine Tiefentladung von 0 Prozent sollte man niemals zulassen. Vollladungen auf 100 Prozent der Kapazität sind ebenfalls nicht ratsam, weil sie die Zellen extrem belasten und die Lebensdauer des Akkus verkürzen. Ideal ist der Bereich von 20 bis 80 Prozent, der von den Autobauern empfohlen wird.

Wie beim Verbrenner hat die Fahrweise auch beim E-Auto einen entscheidenden Einfluss auf die Lebensdauer der Komponenten. Häufiges, starkes Beschleunigen schädigt auf Dauer das Material, ebenso wie ein längerer Betrieb unter Vollgas. Der umsichtige Fahrer sollte auf diese Fahrweisen verzichten. Außerdem erwarten die Hersteller, dass der Akkumulator einmal im Jahr von einem Experten gewartet wird. Geschieht dies nicht, verliert der Besitzer unter Umständen seinen Anspruch auf Garantieleistungen.

Fazit

Bei einem Elektroauto, kommen wir um einen Energiespeicher nicht herum. Dieser ist und bleibt essenziell. Allerdings werden die Kapazitäten und Reichweite der Akkus immer weiter erhöht. Langfristig können diese Batterien außerdem auch einen weiteren Zweck diesen, wenn die Kapazität für das Auto nicht mehr ausreicht. Zusätzlich gibt es viele Möglichkeiten die Batterie zu schonen. Dabei sollte man immer darauf achten, das e-Auto richtig zu laden. 

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