Die Lebensdauer einer Batterie zählt zu den zentralen Bedenken beim Betrieb von Elektrofahrzeugen – schließlich ist der Akku das teuerste Bauteil im E-Auto. In einer gemeinsamen Studie haben The Mobility House und die Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule (RWTH) Aachen untersucht, wie sich verschiedene Ladestrategien langfristig auf die Alterung und Leistungsfähigkeit von Elektroautobatterien auswirken.
Dabei lag der Fokus auf dem Vergleich von sofortigem Laden, intelligentem einseitigem Laden (V1G) sowie bidirektionalem Laden im Rahmen von Vehicle-to-Grid (V2G)-Anwendungen. Der Akku im Auto dient also als Stromspeicher für Haushaltsanwendungen oder als Netzausgleichspuffer.
Direktes Laden als stärkste Belastung
Die Ergebnisse der Studie zeigen, dass das unmittelbare Laden – also das sofortige und vollständige Aufladen der Batterie nach jeder Fahrt – die stärkste Belastung für die Zellchemie darstellt. Diese Praxis führt zu einer beschleunigten Alterung, da die Batterie häufig in einem hohen Ladezustand gehalten wird und keine Optimierung der Ladezyklen stattfindet. Gleichzeitig entsteht eine zusätzliche Netzbelastung, während keine Erlöse aus der Batterie erzielt werden.
Beim intelligent vernetztem Laden (V1G) wurde dagegen eine deutlich geringere Alterung festgestellt. Bei dieser Art des Ladens wird der aktuelle Zustand des Stromnetzes und der Batterie bei der Ladeleistungsverteilung berücksichtigt. Je nach Zelltyp betrug der Unterschied in der Kapazitätserhaltung nach zehn Jahren bis zu 6,8 Prozent, was einer nutzbaren Energiemenge von bis zu 3,6 kWh oder rund 22 Kilometern zusätzlicher Reichweite entspricht. Gleichzeitig lassen sich durch die netzdienliche Optimierung der Ladezeiten jährliche Einsparungen von 200 bis 400 Euro erzielen.
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Noch größer sind die wirtschaftlichen Potenziale beim bidirektionalen Laden (V2G), bei dem Elektrofahrzeuge überschüssige Energie ins Netz zurückspeisen können. Die Studie beziffert den zusätzlichen Kapazitätsverlust nach zehn Jahren V2G-Nutzung auf lediglich 0,9 bis 3,1 kWh – je nach Zelltyp entspricht das etwa 6 bis 19 Kilometern Reichweite. Demgegenüber stehen jedoch potenzielle jährliche Erlöse von über 600 Euro. Grundlage dieser Simulation war eine 52 kWh große Batterie mit einem durchschnittlichen zusätzlichen Energieumsatz von 4,70 MWh pro Jahr.
Allerdings weisen die Studienautoren auch auf bestehende Hürden hin. Die technische Voraussetzung für V2G ist bislang nur bei wenigen Fahrzeugen gegeben, und auch die Ladeinfrastruktur muss entsprechend vorbereitet sein. Die dafür nötigen Investitionen belaufen sich oft auf mehrere tausend Euro, was eine kurzfristige Amortisation erschwert. Dennoch betonen die Experten das Zukunftspotenzial der Technologie.
Prof. Dr. Dirk Uwe Sauer von der RWTH Aachen beschreibt V2G als "Game Changer" für die Elektromobilität – vorausgesetzt, es werden passende politische und regulatorische Rahmenbedingungen geschaffen. Auch Thomas Raffeiner, CEO von The Mobility House, sieht in der Kombination aus intelligentem Lademanagement und V2G einen entscheidenden Schritt hin zu einem emissionsfreien und wirtschaftlich tragfähigen Energiesystem.
