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31.10.2021 17:20    |    jennss    |    Kommentare (91)

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Img 20211031

Nicht selten liest man im Internet, dass ein kleiner Akku umweltfreundlicher sei, weil er in der Produktion weniger CO2 verursacht. Weniger CO2 stimmt zwar, aber so einfach ist die Rechnung dann doch nicht.

 

Mazda versucht z.B. sein erstes E-Auto MX30 mit recht kleinem Akku durch eine angeblich bessere Umweltfreundlichkeit zu rechtfertigen ("Rightsizing"). In der Beispielrechnung von Mazda wird angenommen, dass nach 160000 km jeweils ein neuer Akku fällig wird. Bei einem großen Akku ist das allerdings ganz sicher nicht der Fall, selbst, wenn die Garantie die gleiche ist. Geht man von ca. 1500 Zyklen eines Akkulebens aus, dann hält ein Auto mit z.B. 150 km realer Reichweite pro Ladung/Zyklus 225000 km, ein Auto mit 400 km realer Reichweite jedoch 600000 km.

 

Ein größerer Akku verursacht bei aktueller Produktion mit mehr Gewicht auch entsprechend mehr CO2. Aber ein großer Akku...:

  • ...hält länger, weil er bei gleicher Zyklenzahl mehr Kilometer schafft (und langsamer Kapazität abbaut)
  • ...kann akkuschonender behandelt werden, weil man mit 80% Ladung oft auskommt, während der kleine Akku fast immer auf 100% geladen wird. Außerdem stresst die gleiche abgerufene Leistung einen kleinen Akku mehr. Folglich schafft ein großer Akku wohl auch noch mehr Zyklen.
  • ...erübrigt ggf. einen Zweitwagen mit mehr Reichweite (Verbrenner)
  • ...enthält mehr Rohstoffe für den Material-Kreislauf
  • Die längere Akkulebensdauer führt dazu, dass auch der Rest des Autos nicht so schnell verschrottet/recyclet wird.
  • Bei bilanziell CO2-neutraler Produktion (z.B. ID.3) gibt es entsprechend höhere Ausgleichszahlungen (CO2-Deals), die anderen Projekten zugute kommen.

 

Btw: Grob kann man sagen, dass das Gewicht des Autos in etwa proportional ist zum CO2 in der Produktion. So hat ein ID.3 rund 40% mehr Gewicht als ein Golf und entsprechend mehr CO2-Last. Ein großer Teil des CO2's kommt auch vom Stahl, der oft noch nicht mit grünem Strom hergestellt wird. Ein ID.3 mit 58 kWh dürfte etwa ähnlich viel CO2 in der Produktion verursachen wie ein Tiguan Allspace 2.0 TDI 4Motion. Es wird allgemein leider oft unterschätzt, dass ein Akku beim E-Auto zwar viel CO2 ausmacht, das übrige Auto jedoch den größeren Anteil hat.

 

Ein kleiner Akku ist bei einem Zweitwagen durchaus keine falsche Entscheidung, denn der Verbrauch wird mit weniger Gewicht auch etwas niedriger sein, sowie die Fahrleistungen im Falle gleicher Motorleistung besser. Den MX30 finde ich als Zweitwagen z.B. ganz fein. Aber der Punkt mit der Akkulebensdauer in Abhängigkeit von der Kapazität/Reichweite hebt das Argument mit der Umweltfreundlichkeit weitgehend auf. Ein "Rightsizing" sehe ich nur in Bezug auf die Kosten und den Einsatzbereich. Fazit: Ich halte die Behauptung (nicht nur von Mazda, sondern auch z.B. von e.Go), man habe sich aus Umweltgründen bewusst gegen einen großen Akku entschieden für eine peinliche Ausrede, weil man es (noch) nicht anders hinbekommen hat. Vor allem die japanische Autoindustrie scheint mir den Zug zur E-Mobilität etwas verschlafen zu haben und ist jetzt da, wo VW mit dem eGolf und BMW mit dem i3 2013 waren.

j.

 

PS: Das Chassis-Bild stammt von VW, danke! Das andere ist vom Mazda-Prospekt (Pressespiegel).

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09.11.2021 19:07    |    Ioniq123

Ja nur noch 70% ist schon eine Einschränkung. Aber ein sagen wir Fahrzeug mit 400km, welches dann nur noch 250km Reichweite besitzt, ist duchaus noch zu gebrauchen. Nur irgendwann, wenn andere Dinge zur Reparatur anstehen, muss man sich entscheiden das Auto verschrotten und den Akku mit 70% verkaufen oder die anderen Dinge reparieren und mit 70% weiterfahren.

 

Ich denke der begrenzende Faktor bei BEV wird die Elektronik und nicht der Akku sein. Kondensatoren trocknen aus, Anschlüsse korrodieren, Kabel werden brüchig, Leiterplatten bekommen Haarrisse, ...

 

LiIon Akkus gibt es bereits seit den 90ern. Es liegen also schon Langzeiterfahrungen vor. Nur noch nicht so viele in BEV´s. Aber die braucht man auch nicht unbedingt. Die Alterung verläuft in etwa linear. Je nach Nutzung. Daher kann man an Hand des Verschleißes nach 5 oder 10 Jahren recht gut auf die zu erwartende Lebensdauer schließen.

 

Und alle die nach Quellen rufen. Einfach mal "Lebensdauer Tesla Akku" in die Suchmaschine Eurer Wahl eingeben.

 

Ich denke nicht, dass alle BEV Akkus bei normaler Fahrleistung die 20 Jahre erreichen. Aber recht wahrscheinlich ein großer Teil. So viel kann man heute schon sagen. Ich wage zu behaupten, dass einige Wenige das H-Kennzeichen bekommen, ehe der Akku getauscht werden muss. Das wird aber vermutlich eine Ausnahme bleiben.

 

Natürlich kann auch jeder selbst dazu beitragen, dass sein Akku länger hält.


09.11.2021 19:17    |    notting

Zitat:

@Ioniq123 schrieb am 9. November 2021 um 19:07:28 Uhr:

Ja nur noch 70% ist schon eine Einschränkung. Aber ein sagen wir Fahrzeug mit 400km, welches dann nur noch 250km Reichweite besitzt, ist duchaus noch zu gebrauchen.

Du hast wohl bei allen Werten den unteren Anteil der Ladekapazität vergessen, wo das Auto mit immer penetranteren Warnsignalen und ggf. sogar massiven Leistungseinschränkungen nervt. Das solltest du auch noch abziehen für die reale Reichweite.

 

notting


09.11.2021 19:20    |    Sp3kul4tiuS

mit Langzeiterfahrungen erinnert mich an dem E-Motor aus dem ersten Zoe...

 

Man konnte meinen das man wusste wie ein E-Motor gebaut wird und hält.

Deswegen hat man das wohl auch nicht getestet.


09.11.2021 19:54    |    Ioniq123

@notting: Wenn die Leistungseinschränkung bei neuem Akku bei sagen wir SOC 5% kommt, wird sie es auch bei 70% verschlissenem Akku. Nur sind es dann vielleicht keine 8km mehr sondern vielleicht 5km. Macht also keinen Unterschied. Alle ist alle ;) Nur so weit runter fährt man in der Regel eher selten. Außer man will mit Gewalt seinen Akku schrotten. Bei mir Piept es nur einmal, wenn der Schildkrötenmodus anspringt. Habe ich aber bisher auch nur einmal erlebt.

 

@Sp3kul4tiuS: So weit mir bekannt ist, hat der erste ZOE die Wicklung des Motors mit für das 43KW Ladegerät verwendet. Das war vermutlich nicht ganz so durchkonstruiert. Das ist auch der Grund für den schlechten Wirkungsgrad des Motors. Aber auch bei Tesla müssen gefühlt die Motoren öfter getauscht werden wie die Akkus.


09.11.2021 20:14    |    Martyn136

Zitat:

@Alexander67 schrieb am 9. November 2021 um 17:51:56 Uhr:

Ich denke beim Zellentausch geht es üblicherweise nicht darum in alte Akkus neue Zellen rein zu setzen.

Sondern man nehme 10 alte Akkus und testet die einzelnen alten Zellen, wirft die schlechten weg (OK Recycling) und macht aus besseren neue Akkus mit gebrauchten Zellen.

 

Wie lange es Akkus für welche wie alten Fahrzeuge von welchen Anbietern geben wird ist noch offen.

Wenn Autos sich zu fahrenden Smartphones entwickeln die nach 5 Jahren wegen mangelndem Software-Update ausgemustert werden müssen....

Aber ich hoffe es kommt nicht so.

Ich denke/hoffe es wird zukünftig Sinn machen auch für über 10 Jahre alte Fahrzeuge noch Akkus anzubieten.

Naja, Akkus komplett zerlegen und neu zusammenbasteln wäre dann doch sehr aufwendig.

 

Ich stelle es mir eben so vor das die Akkuzellen nicht alle gleich altern, sondern unterschiedlich, und man bei z.B. 50,4 KWh Akku der aus 12 Module a 4,2 KWh besteht, oft schon durch den Austausch von zwei, drei Modulen die Gesamtleistung verbessern könnte.

 

Wenn es z.B. so aussieht:

 

Array:

Capacity: 72

Health: 69

 

Modul 1:

Capacity: 87

Health: 93

 

Modul 2:

Capacity: 86

Health: 91

 

Modul 3:

Capacity: DISABLED

Health: 0

 

Modul 4:

Capacity: 57

Health: 32

 

...

 

Modul 12:

Capacity: 89

Health: 94

 

Dann könnte man z.B. den Akku durch Tausch des kaputten Modul 3 und des schwächelnden Modul 4 wieder auf 89% Kapazität und 93% Gesundheit bringen.


09.11.2021 20:20    |    Martyn136

Zitat:

@Ioniq123 schrieb am 9. November 2021 um 19:07:28 Uhr:

Ja nur noch 70% ist schon eine Einschränkung. Aber ein sagen wir Fahrzeug mit 400km, welches dann nur noch 250km Reichweite besitzt, ist duchaus noch zu gebrauchen. Nur irgendwann, wenn andere Dinge zur Reparatur anstehen, muss man sich entscheiden das Auto verschrotten und den Akku mit 70% verkaufen oder die anderen Dinge reparieren und mit 70% weiterfahren.

Da nicht nur die Akkus der Gebrauchtwagen an Kapazität verlieren, sondern bei den Neuwagen die Kapazität durch den Technischen Fortschritt zunimmt, könnte er Wertverlust enorm sein.

 

Wenn man sich heute ein 50 KWh Elektroauto kauft das dann in vielleicht 7 Jahren noch 30 KWh Kapazität hat, aber bis dahin Neuwagen der gleichen Klasse mit 80-140 KWh Akku zum Kauf oder Leasing angeboten werden, dürfte sich das Intresse an den gebrauchten Elektroautos sehr in Grenzen halten.


09.11.2021 20:23    |    Alexander67

Zitat:

@Martyn136 schrieb am 9. November 2021 um 20:14:56 Uhr:

....

Naja, Akkus komplett zerlegen und neu zusammenbasteln wäre dann doch sehr aufwendig.

 

Ich stelle es mir eben so vor das die Akkuzellen nicht alle gleich altern, sondern unterschiedlich, und man bei z.B. 50,4 KWh Akku der aus 12 Module a 4,2 KWh besteht, oft schon durch den Austausch von zwei, drei Modulen die Gesamtleistung verbessern könnte.

...

Klar, die Zellen sind schon bei der Produktion unterschiedlich gut und altern dann auch unterschiedlich.

Und wennan ein Modul aus X Zellen misst, dann bekommt man einen Eindruck wie gut die Summe der Zellen ist.

Womöglich auch ob da eine ganz schlechte dabei ist.

Aber wenn man wissen will welche Zelle(n) defekt sind, dann muss man jede einzelne Zelle messen.


09.11.2021 20:24    |    Alexander67

Zitat:

@Martyn136 schrieb am 9. November 2021 um 20:20:21 Uhr:

Zitat:

@Ioniq123 schrieb am 9. November 2021 um 19:07:28 Uhr:

Ja nur noch 70% ist schon eine Einschränkung. Aber ein sagen wir Fahrzeug mit 400km, welches dann nur noch 250km Reichweite besitzt, ist duchaus noch zu gebrauchen. Nur irgendwann, wenn andere Dinge zur Reparatur anstehen, muss man sich entscheiden das Auto verschrotten und den Akku mit 70% verkaufen oder die anderen Dinge reparieren und mit 70% weiterfahren.

Da nicht nur die Akkus der Gebrauchtwagen an Kapazität verlieren, sondern bei den Neuwagen die Kapazität durch den Technischen Fortschritt zunimmt, könnte er Wertverlust enorm sein.

 

Wenn man sich heute ein 50 KWh Elektroauto kauft das dann in vielleicht 7 Jahren noch 30 KWh Kapazität hat, aber bis dahin Neuwagen der gleichen Klasse mit 80-140 KWh Akku zum Kauf oder Leasing angeboten werden, dürfte sich das Intresse an den gebrauchten Elektroautos sehr in Grenzen halten.

Es sei denn es gibt Nachrüstlösungen.


09.11.2021 20:32    |    notting

Zitat:

@Alexander67 schrieb am 9. November 2021 um 20:24:34 Uhr:

Zitat:

@Martyn136 schrieb am 9. November 2021 um 20:20:21 Uhr:

Wenn man sich heute ein 50 KWh Elektroauto kauft das dann in vielleicht 7 Jahren noch 30 KWh Kapazität hat, aber bis dahin Neuwagen der gleichen Klasse mit 80-140 KWh Akku zum Kauf oder Leasing angeboten werden, dürfte sich das Intresse an den gebrauchten Elektroautos sehr in Grenzen halten.

Es sei denn es gibt Nachrüstlösungen.

Das Problem ist, dass die Ladeelektronik extrem stark in den Rest der Elektronik integriert ist. Und wenn dann mal die Akkus im Chassis verklebt werden, ist eh Essig.

 

notting


09.11.2021 20:35    |    Martyn136

Zitat:

@Alexander67 schrieb am 9. November 2021 um 20:23:34 Uhr:

Klar, die Zellen sind schon bei der Produktion unterschiedlich gut und altern dann auch unterschiedlich.

Und wennan ein Modul aus X Zellen misst, dann bekommt man einen Eindruck wie gut die Summe der Zellen ist.

Womöglich auch ob da eine ganz schlechte dabei ist.

Aber wenn man wissen will welche Zelle(n) defekt sind, dann muss man jede einzelne Zelle messen.

Zellen per Hand messen und einzelne Zellen wechseln wäre aber wiederum eine sehr aufwendige Sache. Und um sowas ähnliches wie S.M.A.R.T auf Zellennivau anzubieten müsste man jede Zelle mit einem eigenen Controller aussatten, das wäre wahrscheinlich auch teuer.

 

Module wären da schon wesentlich praktischer, da die ja dann einfach in jeder Werkstatt getauscht werden könnten.

 

Die getauschten Module könnte man natürlich an Fachbetriebe senden, die dann die einzelnen Zellen ausbauen und entscheiden können welche Zellen noch so gut sind das sie direkt wieder verwendet werden können und welche Zelle ins Recyling gehen.


09.11.2021 20:58    |    Schwarzwald4motion

Im Allgemeinen sollten die zu tauschen den Zellen eine ähnliche Alterungs-Charakteristik aufweisen wie Die verbleibenden Zellen, nicht nur der Herstellungszeitraums oder die Zyklen Zahl sondern auch Eigenheiten wie übliche Lade Geschwindigkeit und Temperaturen während der Fahrt hinzu.

Damit die Zellen während dem Ladevorgang Ein gepflegtes Zusammenspiel umsetzen können.

 

Ob das jetzt und in Zukunft noch ein Thema sein muss kann ich nicht sagen,

 

Was aber klar ist wenn ein Akku der auf 80% und nicht mehr geladen werden kann wird quasi voll ausgereizt und ist somit an seiner Alterungsgrenze angekommen.

Das kann man vielleicht noch raus zögern in dem man in Zukunft nur noch 60 % lädt (nur als Beispiel) Da kann sich jeder ausmalen was an Range übrig bleibt.


09.11.2021 21:00    |    Ioniq123

Also man braucht die Zellen nicht einzeln per Hand messen. Das macht bereits das BMS und dessen Daten kann man auslesen, wenn man ein OBD Dongle und Handy oder Tablet hat. Und wenn da Zellen mehr als einige Hundertstel driften, sollte mich das schon sehr wundern. In der Regel ist die Zellspannung +-1mV gleich. Dafür sogt schon das BMS mit aktivem Balancing.

 

Aus diesem Grund altern alle Zellen auch etwa gleich. Wenn da irgendwann tatsächlich eine kaputt geht, kann man davon ausgehen, dass die restlichen sehr zeitnah auch zum Akkuverwerter müssen.

 

Bereits bei der Herstellung werden die Zellen selektiert um Produktionsschwankungen auszugleichen. Nur Zellen, die aufs Tüpfelchen gleich sind, werden zu einem Pack zusammengeschraubt.

 

 

Aus diesem Grund wird es selten tatsächlich nötig sein, einzelne Zellen zu tauschen. Und wenn man es dennoch macht, werden die restlichen Zellen nicht mehr lange halten. Das kann man bestenfalls für stationäre Anwendungen machen, wo man mit deutlich geringerer Leistung und Kapazität arbeitet.


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