Elektroautos werden von Jahr zu Jahr besser, die Leistung des Elektroantriebs steigt, die Reichweiten werden größer und so wächst die Anzahl der möglichen Kilometer. Dadurch gewinnt die Elektromobilität an Popularität und könnte in der Zukunft die Verbrenner ablösen. Bereits jetzt bieten Elektroautos Vorteile gegenüber Standardautos. Dazu gehört auch die Batterie, die unter anderem günstiger geladen werden kann. Der Aufbau und die Funktionsweise von Elektroautos wirkt im Gegensatz zu Verbrenner eher einfach. Weniger Komponenten spielen eine Rolle, dadurch scheint das Zusammenspiel nicht so komplex. Neben dem Elektromotor ist der Akku bzw. die Batterie des Elektroautos der wichtigste Bauteil. Durch den Motor wird elektrische Energie in Bewegungsenergie umgewandelt und das E-Auto fährt. Doch ohne die Energie würde diese Technik nicht funktionieren. Daher wird in diesem Ratgeber der Energielieferant Elektroauto-Batterie genauer betrachtet. Welche Batterien werden für Elektroautos verwendet, wie funktionieren sie, welche Lebensdauer ist zu erwarten und welche Kapazitäten können sie aufbringen?
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Akku für Elektroauto als teuerster Bauteil
Die Kosten für ein E-Auto übersteigen aktuell zum Zeitpunkt der Anschaffung noch die Kosten der meisten Verbrenner. Dabei können bis zu 40 Prozent des Preises auf den Akku zurückgeführt werden. Damit ist der Akku für ein Elektroauto der größte und der teuerste Bauteil. Bei einer Elektroauto-Batterie können Kosten zwischen 6000 und 20.000 Euro anfallen.
Diese Kosten entstehen durch die Leistung, die eine Batterie erbringen muss. Denn um Energiemengen von 15 bis 30 Kilowattstunde (kWh) zu erreichen, arbeiten mehrere Batteriemodule zusammen. Innerhalb der Module befinden sich Hunderte Zellen, für die Ressourcen benötigt werden. Auch die verwendeten Ressourcen wie Lithium oder Kobalt sind aktuell noch sehr teuer. Einige Hersteller bieten daher die Möglichkeit an, Elektroauto-Batterien zu mieten, anstatt sie zu kaufen.
Akku oder Batterie – was steckt in E-Autos?
Geht es um Elektroautos, fallen fast immer die Begriffe Akku und Batterie. Da stellt sich die Frage, was liefert denn den Strom zum Motor, der Akku oder die Batterie? Die Antwort ist – beide. Denn Batterie und Akku sind dasselbe, auch in E-Autos.
Batterie ist der Oberbegriff für Energiespeicher, wie sie auch in Elektroautos verwendet werden. Jeder Akku ist eine Batterie, jedoch nicht jede Batterie ein Akku. Der Unterschied liegt in der Wiederverwendbarkeit, denn Akkumulatoren (Akkus) können neu aufgeladen und weiter genutzt werden. Da die Batterie von Elektrofahrzeugen immer wieder mit Strom aufgeladen werden können, handelt es sich auch um einen Akku.
Welche Batterien werden für Elektroautos verwendet?
Theoretisch können für Elektroautos verschiedene Batterien genutzt werden. Möglich sind Feststoffbatterien, Redox-Flow-Batterie, Magnesium-Schwefel-Batterie oder Nickel-Metallhybrid-Batterien. Batterien wie die Feststoffbatterie scheitern an der Leistung oder auch an der Ladedauer, bereits nach wenigen Ladezyklen verlieren die Akkus an Kapazität. Aufgrund des geringen Gewichts und der höheren Leistung haben sich jedoch bei aktuellen E-Autos Lithium-Ionen-Batterien durchgesetzt. Bei dieser Batterieart besteht der Minuspol (Kathode) aus Lithium-Metalloxid und der Pluspol (Anode) aus Graphit.
Ein weiterer Nachteil dieser, aber auch vieler anderer Batterien, ist der Umweltaspekt. Um die Batterien herzustellen, werden Rohstoffe wie Lithium, Kobalt, Nickel, Grafit oder Mangan benötigt. Der Abbau dieser Rohstoffe steht schwer in der Kritik, denn in den Abbauländern entstehen große Umweltschäden und Fälle von Kinderarbeit. Einige Hersteller gehen dieses Problem an und kaufen die Rohstoffe aus Ländern mit einem höheren Umwelt- und Arbeitsschutz. Ebenfalls wird auch an Technologien geforscht, Batterien aus Rohstoffen wie Kunststoff herzustellen.
Aufgrund der verwendeten Rohstoffe ist das Recycling der Akkus nicht ganz einfach. Wie Sie vorgehen sollten, lesen Sie in unserem Ratgeber „E-Auto Batterie Recycling“.
Die Ladegeschwindigkeit von Ladestationen
Wie lange der Ladevorgang eines E-Autos an einer Ladesäule dauert, hängt zum einen von der Software des Autos ab, aber vor allem von der Leistung der Ladestation. Bei einer Batterie mit einer Leistung von 58 Kilowattstunde (kWh) und einer Aufladung von bis zu 80 Prozent beträgt die Ladegeschwindigkeit an Ladesäulen, Wallboxen und Haushaltsteckdosen zwischen 10 Stunden und wenigen Minuten. Um so höher die Ladeleistung, desto schneller ist auch der Ladevorgang abgeschlossen.
Das Ladenetz in Deutschland wird immer weiter ausgebaut, mit dem Ziel ein flächendeckendes und nutzerfreundliches Ladenetz zu bieten. Aktuell genießt aber noch nicht jeder den Luxus einer öffentlich zugänglichen Ladestation in unmittelbarer Umgebung. Daher laden die meisten Menschen das eigene Fahrzeug auf der Arbeit oder zu Hause. Haushaltsteckdosen sind dieser Belastung jedoch nicht gewachsen. Daher ist die Installation einer Wallbox oder einer eigenen Ladestation für zu Hause bei einem E-Auto eine sinnvolle Investition und beschleunigt den Ladevorgang. In unserem Ratgeber zum Thema „E-Autos Zuhause laden“ erfahren Sie mehr darüber.
Die Ladeinfrastruktur in Deutschland
Ein Elektroauto ist nur mit Strom in der Lage zu fahren. Besitzt man keine eigene Ladesäulen, um das Auto zu beladen, ist man auf öffentliche Ladestationen angewiesen. Befindet sich jedoch keine in der Nähe, kann es problematisch werden. Die Reichweite von E-Autos steigt jedes Jahr, doch noch immer ist sie auch einer der größten Nachteile von E-Autos. Umso wichtiger ist daher der Ausbau des Ladenetzes.
Bei der Bundesnetzagentur müssen alle öffentlichen Ladestationen für Elektroautos gemeldet werden. So kann die Bundesnetzagentur die im Rahmen der Ladesäulenverordnung (LSV) gemeldeten Daten zur öffentlich zugänglichen Ladeinfrastruktur in Deutschland veröffentlichen. Laut dieser Veröffentlichung können in Deutschland über 75.000 Normalladepunkte und über 17.000 Schnellladepunkte genutzt werden (Stand Juni 2023). Die Veröffentlichung enthält eine Liste mit allen gemeldeten Ladepunkten und eine interaktive Karte. Über diese Karte können Ladepunkte in der Nähe ausfindig gemacht werden. Viele E-Autos können aber auch direkt über den Bord-Computer im Auto auf einer Karte die nächste Ladestation anzeigen. Für Ladesäulen im Saarland haben auch wir eine einen Überblick zusammengestellt, mit dem Sie Ladepunkte ganz in Ihrer Nähe finden.
Um ein besseres Ladenetz in Deutschland bieten zu können, unterstützt die Bundesregierung mit dem Förderprogramm "Öffentlich zugängliche Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge in Deutschland" bis 2025 den Ausbau der Ladeinfrastruktur durch anteilige Finanzierung der Investitionskosten.
Verschiedene Bezahlsysteme an Ladepunkten
Auch wenn die Ladeinfrastruktur in Deutschland immer weiterwächst, kann nicht jeder öffentliche Ladepunkt einfach genutzt werden. Wie auch beim normalen Tanken verlangen die Betreiber der Stromtankstellen ebenfalls Geld für eine Aufladung des Fahrzeugs. Auch bei den fossilen Brennstoffen können von Tankstelle zu Tankstelle verschiedene Preise gelten, doch beim Nutzen von Ladestationen für Elektroautos sind die Kosten oftmals undurchsichtig. Jeder Anbieter von Ladesäulen kann sein eigenes Bezahlsystem und eigene Tarife etablieren. Die Kosten beim Laden des E-Autos können nur die Menge des geladenen Stroms enthalten, einen Pauschalpreis oder auch zusätzliche eine Grundgebühr.
Seit dem Inkrafttreten der Ladesäulenverordnung von 2017 sollen neue Ladepunkte ein einfaches Laden und Bezahlen ermöglichen, ohne einen Vertrag mit dem Betreiber.
Das sind die gängigsten Bezahlmethoden:
Zahlungskarte (EC- oder Kreditkarte)
Smartphone-Apps
Ladekarte
Sowohl das Bezahlen per EC- oder Kreditkarte als auch per App verlangt in den meisten Fällen eine Authentifizierung in Form einer Registrierung oder durch Angaben der Kreditkarte.
Die Ladekarte soll den Ladevorgang mit Hilfe von Roaming vereinfachen. Betreiber können eigene Ladekarten an ihre Kunden herausgeben, mit denen sich die Menschen an allen dazugehören Ladestationen für E-Autos authentifizieren können. Dank des Roamings kann die Ladekarte den Kunden Ladesäulen an den verschiedensten Orten freischalten. Gleichzeitig managet die Ladekarte die Zeit, das Volumen und die Abrechnung des Ladens. So garantiert die Karte auch bei anderen Roaming-Partnern für einheitliche Tarif-Preise für das Aufladen des Elektroautos.
