Elektrofahrzeuge sollen den Klimawandel aufhalten, aber sie sind nicht hitzebeständig. In Bundesstaaten wie Arizona und Texas, wo es extrem hohe Temperaturen gibt, müssen Fahrer von Elektrofahrzeugen lernen, ihre Batterien zu schützen (Bloomberg: 11.07.23). Die Hitzewellen in den USA werden immer häufiger und intensiver.
Die Gefahr der Hitze: Wie hohe Temperaturen die Lebensdauer der Batterien von Elektrofahrzeugen beeinflussen können
Hohe Temperaturen sind keine Todesursache für batteriebetriebene Fahrzeuge. In einem heißen Klima muss ein Elektroauto härter arbeiten, um die Batterie und den Innenraum kühl zu halten. Trotzdem funktioniert das Auto vorerst einwandfrei. Auf chemischer Ebene ist jedoch extreme Hitze für die Batterien ähnlich wie eine langsame Form von Krebs.
Das liegt daran, dass sich die Ionen in einer Autobatterie bei steigenden Temperaturen schneller bewegen. Wenn das passiert, haben sie oft Schwierigkeiten, sich an die Anode oder Kathode anzulagern. Der Druck und die Geschwindigkeit können kleine Risse verursachen. Diese Risse verlangsamen chemische Reaktionen und verkürzen die Batterielaufzeit erheblich. Dies geschieht in gewissem Maße bei jedem Schnellladezyklus. Das Aufladen an einer Tesla-Supercharger-Station beschleunigt die Bewegung der Ionen. Dadurch wird Hitze erzeugt, die das Laden der Batterien verlangsamt. An extrem heißen Tagen bewegen sich die Ionen in einer Elektroautobatterie sogar, wenn das Auto nicht fährt oder eingesteckt ist. Dies kann die Reichweite dauerhaft beeinträchtigen.
Die Auswirkungen von Hitze und Kälte auf Elektrofahrzeug-Batterien: Tipps zur Batteriepflege
„Der schlimmste Fall ist wirklich ein Auto, das den ganzen Sommer über in einer unbelüfteten Garage in Phoenix steht, ohne eingesteckt zu sein“, sagt Scott Case, Mitbegründer und Geschäftsführer von Recurrent, einem Start-up, das Batteriegesundheitsberichte für EV-Kunden und -Händler erstellt. „Das wird die Batterie schnell zerstören.“ Wenn das Auto eingesteckt ist, kann es die Ladeleistung nutzen, um seine Batterie kühl zu halten.
Auch kaltes Wetter beeinflusst die EV-Batterien. Je kälter es ist, desto langsamer sind die chemischen Reaktionen und desto weniger Ladung kann eine Batterie speichern. Aber diese Verluste sind kurzfristig. Im Frühling wird eine Batterie in verschneitem Michigan oder im kalten Maine ihre volle Funktion wiedererlangen, während Hitze die maximale Reichweite dauerhaft verringern kann.
„Man kann den Leuten Ratschläge geben, aber man kann nicht sagen: ‚Lebt nicht in Phoenix’“, sagt Case. „Das fühlt sich ein bisschen unfair an.“
Die entscheidende Herausforderung für Elektroautos: Batterielebensdauer und Transparenz
Während sich die Verbreitung von Elektrofahrzeugen parallel zu steigenden Temperaturen fortsetzt, müssen Fahrer weltweit lernen, wie sie die Batterielebensdauer am besten erhalten können. Insbesondere in den USA gibt es in einigen heißen Regionen einen hohen Anteil an Elektroautos. Kalifornien, Florida, Texas, Arizona und Georgia sind laut dem Energieministerium die Heimat von 56 % der batteriebetriebenen Fahrzeuge des Landes.
Der Rückgang der Leistungsfähigkeit der Batterien wird immer entscheidender für den Elektrofahrzeugmarkt. Hersteller konkurrieren darum, die Batterielebensdauer genau zu messen und zu bewerten. Stephanie Valdez Streaty von Cox Automotive Inc. erklärt, dass mittlerweile vier von fünf Käufern von Elektroautos die Langlebigkeit der Batterien berücksichtigen. Deshalb arbeitet ihr Team an einer speziellen Bewertungsmethode, um sie zu messen.
„Wir befinden uns immer noch im intensiven Forschungs- und Entwicklungsmodus, aber das ist die Vision“, sagt sie. „Die Möglichkeit, ein gebrauchtes Elektrofahrzeug zu kaufen, ist so wichtig, und Transparenz in Bezug auf die verbliebene Batteriekapazität wird entscheidend sein.“
Die entscheidende Frage: Wie lange halten Elektrofahrzeug-Batterien wirklich?
„Die Hersteller konkurrieren in drei Bereichen: Gesamtreichweite, Ladegeschwindigkeit und Kosten“, sagt Case. „Sie werden auch für eine vierte Kategorie zur Verantwortung gezogen werden, und das ist ‚Wie lange halten diese Dinge?’“
Regulierungsbehörden in Kalifornien prüfen bereits einen Vorschlag, der eine Messung der Batteriekapazität für jedes zum Verkauf stehende Elektrofahrzeug vorschreiben würde. Bislang gehören einige der besten Kunden von Recurrent zu Autohäusern in heißen Klimazonen, in denen der Unterschied zwischen der tatsächlichen Reichweite und der offiziellen „zertifizierten“ Reichweite gemäß der US-Umweltschutzbehörde deutlich sein kann.
„Die Reichweitenzertifizierung der EPA ist am ersten Tag falsch, weil sie keine Temperaturschwankungen berücksichtigt“, sagt Scott. „Das ist ein großer Übergang, den jeder sehen muss.“
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