Die Traktionsbatterien in Elektroautos sind ein Verschleißteil. Das weiß auch Björn Nyland, der rund 300.000 Abonnenten auf seinem Youtube-Kanal hat. Er interessiert sich für einen gebrauchten Nissan Leaf, Baujahr 2013, und prüft ihn: Nach knapp 87.000 Kilometern Laufleistung zeigen die Messgeräte noch einen State Of Health (SOH) von 64,5 Prozent an. Der entnehmbare Energieinhalt beträgt lediglich 12,8 Kilowattstunden. Entsprechend niedrig ist die Reichweite. Nach der Definition vieler Autohersteller würde diese Traktionsbatterie als unzureichend oder defekt eingestuft werden. Aber auch die internationalen Gesetzgeber haben erkannt, dass die Abnutzung zum Problem werden könnte – ein Ersatz nach zu kurzer Zeit ruiniert die CO2-Bilanz, und dem Fahrzeughalter droht der betriebswirtschaftliche Totalschaden. Es wird darum eine vorgeschriebene Mindesthaltbarkeit geben. Und die wird in den verschiedenen Weltmärkten unterschiedlich streng sein.
Wie lange eine Traktionsbatterie hält und leistungsfähig ist, hängt nicht nur von der Zellchemie ab. LFP-Zellen zum Beispiel sind robuster als NMC-Zellen. Viel wichtiger ist, wie diese Zellen ins Batteriesystem integriert sind und wie sie gesteuert werden. So führt zum Beispiel eine vom Hersteller per Software definierte Begrenzung des Ladehubs zu einer höheren Lebensdauer. Wenn von einem imaginären Brutto-Energieinhalt von zum Beispiel 70 Kilowattstunden (kWh) nur 56 kWh freigegeben werden, beträgt der Netto-Ladehub faktisch zehn bis 90 Prozent.
Hersteller in der Pflicht, Mensch in der Verantwortung
Je weiter und je länger der State Of Charge (SOC bzw. Batterieladestand) von 50 Prozent entfernt ist, desto schlechter. Hier hat auch der Mensch durch sein Verhalten einen großen Einfluss. Trotzdem muss die Autoindustrie ein Elektroauto so bauen, dass es auch unbedarfte oder unwissende Fahrer nutzen können, ohne es aus Versehen zu beschädigen.
Ein weiterer elementarer Aspekt ist ein aktives Temperaturmanagement im Batteriesystem. Die einzelnen Zellen funktionieren und halten am besten, wenn sie ideal temperiert sind. Wo das optimale Fenster ist, hängt wiederum von der Zellchemie ab. Bei LFP-Zellen liegt es meistens über 40 Grad, die am weitesten verbreiteten NMC-Zellen fühlen sich eher bei 20 bis 25 Grad wohl. Selbst eine Isolierung des Batteriesystems gegen Wärme oder Kälte ist gut für die Dauerhaltbarkeit.
Beides kostet Geld: Wenn ein Hersteller den Ladehub begrenzt, muss er den Brutto-Energieinhalt erhöhen, damit eine zufriedenstellende Reichweite vorhanden ist. Und dass aufwendige Mehrfachkühlkreisläufe und Heizelemente nicht kostenfrei sind, kann sich jeder vorstellen. Im Ergebnis ist die Annahme plausibel, dass besonders Elektroautos im preissensiblen Segment unter Druck geraten, während Premiumfahrzeuge tendenziell länger halten werden.
Euro 7: 70 Prozent nach acht Jahren
Der Entwurf zur Abgasnorm Euro 7 – nicht zu verwechseln mit den Verhandlungen über den CO2-Flottenmechanismus – sieht eine Mindesthaltbarkeit vor: Nach acht Jahren oder 160.000 Kilometern müssen noch 70 Prozent des ursprünglichen Energieinhalts vorhanden sein.
In der Fachsprache ist hier also eine kalendarische Vorgabe in Jahren und eine zyklische, die sich in Kilometer übersetzt, in Vorbereitung. Über die Euro 7 wird verhandelt. Die Europäische Kommission möchte, dass sie ab dem Erstzulassungsdatum 1. Juli 2025 in Kraft tritt. Das ist wegen der bürokratischen Abläufe in Brüssel wahrscheinlich nicht zu halten; vielleicht wird es erst ab Anfang 2027 etwas.
Was bedeutet das in der Praxis? Renault reklamiert für die beliebte Zoe, dass über 99 Prozent des elektrischen Kleinwagens noch einen Energieinhalt von 70 oder mehr Prozent hätten. Renault räumt in der Mitteilung ein, dass es auch innerhalb der Garantiezeit Ausfälle gibt. Wie viele genau, ist unklar. Ob diese Quote bei einem von Hundert, einem von Tausend oder einem von Zehntausend zukünftigen Elektroautos liegen wird, macht einen großen Unterschied, wenn es um Millionen von kommenden Fahrzeugen geht.
Definierte Messgrößen
Wahrscheinlich wird sich die Mindesthaltbarkeit bei Euro 7 auf ein von der UNECE bereits festgelegtes Regelwerk beziehen. Seit April 2022 gibt es die GTR 22 (Global Technical Regulation), in der zwei Messgrößen für den SOH der Traktionsbatterie definiert sind.
Das sind der State Of Certified Energy (SOCE) und der State Of Certified Range (SOCR). Der SOCE gibt an, wie viel eines zertifizierten ursprünglichen Energieinhalts noch verfügbar ist, wofür es die Spannbreite mit der Nennzahl 1 für 100 Prozent und 0 für defekt gibt. Im SOCR ist es ähnlich, und beide Werte sollen permanent über den Bordcomputer oder eine App angezeigt werden können. Wie üblich bei solchen neuen und noch nicht etablierten Verfahren müssen die Details noch geklärt und eventuelle Lücken geschlossen werden.
USA: 80 Prozent nach zehn Jahren
Die USA gehen wie gewohnt strenger vor. Die Behörde zur Luftreinhaltung in Kalifornien, das California Air Resources Board (CARB), fordert für Elektroautos der Baujahre 2026 bis 2029 einen SOH von 70 Prozent nach zehn statt acht Jahren und bis 240.000 statt bis 160.000 Kilometer. Ab 2030 sind es 80 Prozent und 240.000 Kilometer.
Die Anforderungen an Batteriesystem und -Management sind für 80 Prozent nach zehn Jahren oder 240.000 Kilometer ungleich höher als für das EU-Ziel von 70 Prozent nach acht Jahren oder 160.000 Kilometern. In Hintergrundgesprächen mit Industrievertretern wird deutlich, dass einige Elektroautos im preissensiblen Segment noch nicht für schärfere Anforderungen ausgelegt sind und dass das Upgrade für die Dauerhaltbarkeit Geld kosten wird.
Für den Endverbraucher sind solche gesetzlichen Vorgaben ein Schutz: Die Garantiebedingungen der Autoindustrie sind letztlich ein freiwilliges Entgegenkommen, in das meistens Fallstricke eingebaut sind. Wenn zum Beispiel häufiges Schnellladen dazu führt, dass die Garantie nicht mehr gilt, ist sie wertlos. Es ist darum gut, wenn der Gesetzgeber Mindestanforderungen sowie klare, nachvollziehbare und rechtsverbindliche Verfahren festlegt. Nur so kann verhindert werden, dass eine geringe Ausfallquote von den Herstellern einkalkuliert und wird und man selbst zufällig der Leidtragende dieses Risikos ist.
Erschienen bei heise Autos.
