Eine internationale Forschergruppe hat festgestellt, dass batterieelektrische Fahrzeuge (BEVs) mittlerweile eine mit Verbrennungsmotoren vergleichbare Lebensdauer erreichen und zunehmend zuverlässiger werden. Grundlage der Studie waren fast 300 Millionen Datensätze des britischen Verkehrsministeriums, die zwischen 2005 und 2022 die „Gesundheit“ aller Fahrzeuge auf den Strassen des Vereinigten Königreichs dokumentierten. Dadurch konnten die Forschenden die durchschnittliche Lebensdauer verschiedener Antriebsarten abschätzen und deren Überlebensraten analysieren.
Während frühere Generationen von Elektroautos noch weniger zuverlässig waren als Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor, zeigen die Ergebnisse, dass technologische Fortschritte die Langlebigkeit moderner BEVs erheblich verbessert haben – selbst bei intensiver Nutzung.
Die in der Fachzeitschrift «Nature Energy» veröffentlichte Studie, durchgeführt von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern der Universität Birmingham, der London School of Economics and Political Science (LSE), der University of California San Diego und der Universität Bern, kommt zu dem Schluss, dass batterieelektrische Fahrzeuge im Durchschnitt eine Lebensdauer von 18,4 Jahren erreichen. Zudem können sie bis zu 200.000 Kilometer (124'000 Meilen) zurücklegen – eine Strecke, die herkömmliche Benzinfahrzeuge in der Regel nicht erreichen.
Unterschiedliche Studien zeigen: E-Auto-Batterien sind langlebiger als erwartet
Die Stuttgarter Technologie-Beratungsfirma P3 hat die Haltbarkeit von über 7.000 Elektroauto-Batterien untersucht – mit einem überraschenden Ergebnis: Die Akkus halten deutlich länger als angenommen und zeigen kaum Verschleiss. Selbst bei hoher Laufleistung bleibt die Reichweite weitgehend stabil. Zu ähnlichen Erkenntnissen kommen auch Wissenschaftler des SLAC-Stanford Battery Center in Kalifornien.
State of Health: Wie gesund bleibt die Batterie?
Der sogenannte State of Health (SoH) gibt an, wie viel Prozent der ursprünglichen Kapazität eine Batterie noch nutzen kann. Ein neuer Akku startet bei 100 %, doch mit der Zeit und durch viele Ladezyklen kann dieser Wert sinken. Autohersteller garantieren ihren Kunden in der Regel, dass der SoH nach 160.000 Kilometern oder acht Jahren nicht unter 80 % fällt. Mittlerweile bieten einige Hersteller sogar Garantien bis 250.000 Kilometer oder zehn Jahre an.
Die aktuelle Studie bestätigt, dass diese Werte in der Praxis meist übertroffen werden: Selbst Elektroautos mit 200.000 bis 300.000 Kilometern Laufleistung verfügen im Durchschnitt noch über 87 % SoH. Ein Rechenbeispiel: Ein E-Auto, das als Neuwagen 500 Kilometer Reichweite hatte, kann mit einer Batteriekapazität von 90 % auch nach 300.000 Kilometern noch 450 Kilometer fahren.
Batteriealterung verlangsamt sich mit der Zeit
Für die Studie untersuchte P3 zunächst die eigene Flotte von 50 Fahrzeugen. Später kamen Daten des österreichischen Start-ups Aviloo hinzu, das mit seiner spezialisierten Messtechnik bereits zehntausende Batterie-Kapazitätstests durchgeführt hat. Die Aviloo-Datenbank zeigt: Viele Elektroautos mit Laufleistungen jenseits der 200'000 oder sogar 300'000-Kilometer-Marke besitzen weiterhin über 90 % ihrer ursprünglichen Batteriekapazität. Besonders bemerkenswert: Die Studie deutet darauf hin, dass Akkus in den ersten Jahren zwar etwas an Kapazität verlieren, danach aber nur noch sehr langsam altern.
Markus Schönfeld
Neue Studie: E-Auto-Batterien halten bis zu 40 % länger als angenommen
Auch eine aktuelle Untersuchung des SLAC Battery Center an der Stanford University zeigt, dass bisherige Tests zur Batterielebensdauer und Reichweiten-Degradation ungenau waren. Herkömmliche Haltbarkeitstests orientierten sich an Methoden aus der Verbrennungsmotor-Technik und wurden meist unter Laborbedingungen durchgeführt. Dabei wurde die Lebensdauer anhand einer konstanten Entlade- und Wiederauflade-Zykluszahl bestimmt – ein Ansatz, der nicht den realen Fahrbedingungen widerspiegelt.
«Im echten Batterieleben sorgen häufiges Beschleunigen, Bremsen, kurze Ladestopps und lange Ruhezeiten für bessere Lebensumstände und eine längere Haltbarkeit», erklärt Simona Onori, Professorin an der Stanford University und eine der Hauptautorinnen der Studie. «Wir haben die Batterien für Elektrofahrzeuge in der Vergangenheit nicht richtig getestet.» Laut den Forschenden halten E-Auto-Batterien in der Praxis bis zu 38 % länger als bislang angenommen. Konkret bedeutet das: Die durchschnittliche Lebensdauer beträgt 313.000 Kilometer oder 14 Jahre, bevor die Batterie spürbar an Leistung verliert.
Batteriegesundheit hängt stark von der Nutzung ab
Die ermittelten Werte sind Durchschnittswerte – die tatsächliche Lebensdauer einer Batterie hängt massgeblich von der individuellen Nutzung ab. Bestimmte Faktoren können den Verschleiss beschleunigen und die Alterung der Batteriezellen fördern. Zu den grössten Belastungen gehören:
- Leistungsabfrage bei extrem hohen oder niedrigen Temperaturen
- Häufiges Schnellladen mit hoher Ladeleistung
- Wiederholtes vollständiges Ent- oder Aufladen (100 % oder 0 % SoC)
- Lange Standzeiten mit vollem Ladezustand
Diese Erkenntnisse zeigen, dass eine optimierte Nutzung die Lebensdauer von E-Auto-Batterien erheblich verlängern kann.
Aber nach 300'000 Kilometern und über 14 Jahren sind E-Autos Elektroschrott, oder?
Auch die letzte Hoffnung von E-Auto-Gegnern zerschlägt sich. Sollten nach ca. 14 bis 20 Jahren und über 300'000 Kilometer Fahrleistung die Batteriekapazität (SoH) tatsächlich unter 80 Prozent fallen, so kann der Batterie ein zweites Leben eingehaucht werden als stationärer Batteriespeicher in einem Haus mit einer Photovoltaikanlage. Danach kann die Batterie zu über 90 Prozent recycled werden. Dafür gibt es in Europa bereits erste Unternehmen, welche dafür bereit sind, so auch in der Schweiz. Jedoch sollte das Recycling immer die letzte Wahl sein!
Nachhaltigkeit von E-Auto-Akkus: Reparatur, Second-Life-Nutzung und Recycling
- Reparatur – Ein Elektroauto-Akku besteht aus zahlreichen Zellen, die in Serie und parallel geschaltet sind. Bereits eine einzige defekte Zelle kann die gesamte Batterie beeinträchtigen und im schlimmsten Fall zur Gefahr werden. Deshalb ist es essenziell, dass einzelne Zellen oder Module kostengünstig ersetzt werden können. Eine einfache und erschwingliche Reparatur ist ein wichtiger Nachhaltigkeitsfaktor. Während einige grosse Automobilkonzerne in diesem Bereich noch erheblichen Nachholbedarf haben, gibt es mittlerweile spezialisierte Unternehmen, die defekte Akkus für einen Bruchteil der üblichen Kosten wieder instand setzen.
- Second-Life-Batterien – Sobald die Kapazität eines Elektroauto-Akkus unter 80 % seiner ursprünglichen Leistung fällt, ist er für den Fahrzeugeinsatz nicht mehr optimal. Doch anstatt ihn direkt zu entsorgen, kann er weiterhin als stationärer Energiespeicher genutzt werden – beispielsweise zur Stabilisierung von Stromnetzen oder zur Speicherung von Solarstrom. Gerade in diesem Bereich gibt es aktuell eine erhebliche Unterversorgung, weshalb die Wiederverwendung von Altbatterien ein wichtiger Baustein für die Energiewende ist.
- Recycling – Erst wenn ein Akku endgültig ausgedient hat, sollte er in seine Bestandteile zerlegt und die wertvollen Rohstoffe für neue Batterien zurückgewonnen werden. Durch diese Kreislaufwirtschaft können wertvolle Materialien erhalten bleiben – und da moderne Akkus eine Lebensdauer von mehreren Jahrzehnten haben können, wird echtes Recycling oft erst sehr spät erforderlich.
Das sind alles richtig gute Nachrichten für die Elektromobilität. Auch wenn die Beschaffung der Rohstoffe für Batterien ähnlich umweltschädigend sind wie die Förderung von Öl, so ist zumindest sichergestellt, dass die Ressourcen optimal genutzt werden, sogar mehrfach. Im Gegensatz zum Öl, dass man nur einmal verbrennen kann.
Die Batterien halten länger, als die Experten es errechnet haben, und viel, viel länger, als man am Stammtisch fantasiert hat. Und sind die Batterien im Elektroauto nach weit über 200'000 Kilometer Laufleistung am Ende, so können sie als stationäre Batterie eingesetzt werden und müssen erst danach zu 90 Prozent rezykliert werden. Die Rohstoffe sind dann in der Schweiz oder Europa und können in einer Kreislaufwirtschaft wieder zu neuen Batterien verwendet werden.