In einer Halle neben der Jakob-Preh-Berufsschule in Bad Neustadt an der Saale ist das Technologietransferzentrum (TTZ) untergebracht. Es gehört zur Technischen Hochschule Würzburg-Schweinfurt (THSW). Dr. David Oeser und Dr. Andreas Ziegler haben dort einen Langzeitversuch zur Lebensdauer von Batterien laufen.
Batterien halten lange - bei optimalen Bedingungen
Seit zweieinhalb Jahren liegt in einem Klimaschrank ein Modul eines Elektroautos. Dort wird die Batterie wie im Normalbetrieb eines Autos be- und entladen. Dabei werden verschiedene Fahrszenarien simuliert. Erste Ergebnisse liegen bereits vor.
Bei den im Klimaschank optimalen Bedingungen – nämlich konstanten 25 Grad – konnten bei dem Modul nach 1.800 Ladezyklen, das entspricht weit über 300.000 Kilometern, noch rund 83 Prozent der Speicherfähigkeit gemessen werden. Die beiden Forscher resümieren, dass bei optimalen Bedingungen Akkus nicht so schnell an Speicherfähigkeit einbüßen.
Lebensdauer von Akkus verlängern?
Die Tests zeigen zudem, dass Akkus von E-Autos deutlich länger halten, wenn wir sie richtig behandeln. Konkret heißt das, laut David Oeser: "Häufiges Schnellladen oder dauerndes Schnellladen wird die Lebensdauer stark beeinflussen, im Sinne von: 'Man hat eine kurze Lebensdauer'. Besser ist es, wenn man dem Akku Zeit gibt zum Laden, wie es an der Wallbox (mit maximal 11 KW a.d.R.) der Fall ist. So kann man die Lebensdauer deutlich steigern – sogar vervielfachen." Bei E-Bike-Akkus sieht es ähnlich aus, wobei hier noch andere Faktoren eine Rolle spielen.
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Temperatur ist wichtig
Beim Laden von E-Autos haben wir keinen Einfluss auf die Außentemperatur. Da muss auch schon mal bei minus 10 Grad geladen werden. Bei E-Bikes sieht es anders aus. Der Tipp von Andreas Ziegler: "Einen E-Bike-Akku sollten sie nicht draußen in der Garage bei 0 Grad laden. Sie sollten ihn vortemperieren. Sie legen ihn ins Haus, in den Keller, warten ein paar Stunden bis er aufgewärmt ist und laden ihn dann."
Denn das Laden bei Kälte mag der Akku gar nicht. Wer hingegen sein E-Bike samt Akku in der Kälte stehen lasse oder bei Kälte fahre, schade dem Akku nicht.
Falsche Nutzung hat fatale Folgen
Neben großen Akkus laufen im TTZ auch zahlreiche Untersuchungen an "Rundzellen", also kleinen Akkus. Die sind so groß wie eine Taschenlampenbatterie. An diesen werden Extrembedingungen getestet. Die Ergebnisse sind beeindruckend.
"Es ist so: bei 0 Grad Celsius und maximalem Ladestrom, der erlaubt war, haben wir 30 Zyklen erreicht und bei einem moderaten Ladestrom und 40 Grad Celsius haben wir fast 1.000 geschafft", sagt David Oeser. Die Lebensdauer eines Akkus kann also entscheidend verlängert werden, wenn man es vermeidet, die Stromspeicher bei sehr niedrigen Temperaturen zu laden.
Tests mit großem Speicher
Andreas Ziegler und David Oeser forschen weiter. Sie haben vor etwa drei Jahren schon einen Akku mit einer Speicherkapazität von 1.000 Wattstunden gebaut und getestet. In handelsüblichen E-Bikes werden zur Zeit Akkus mit einer Kapazität von rund 750 Wattstunden verbaut. Für Oeser und Ziegler war die Herausforderung, zu ergründen, wieviel Kapazität in einen E-Bike-Akku verbaut werden kann. Der Test lief erfolgreich.
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