Beim Thema Akku kann ich vielleicht helfen
Und eines vorweg: Ich verwende die Begriffe "Akku" und "Batterie" austauschbar. (Berufskrankheit) Gemeint ist immer eine Batterie aus Akkumulatorzellen.
Das mit den Zyklen ist so eine Sache: Zunächst mal muss man festhalten, was mit Zyklus genau gemeint ist (C-Rate, SoC-Bereich, ...).
Grundsätzlich sind (in der Masse) drei Arten von Akkus auf dem Markt: LiIonen-Akkus (Lithium-Polymer) und LiFePO4 oder kurz LiFePO (Lithium Eisenphosphat) und Blei-Säure (inkl. AGM).
LiIon hat Vorteile bei Energiedichte und Leistungsabgabe, LiFePO bei Preis und bei den Zyklenzahl, Blei-Säure beim Preis.
Unter optimalen Bedingungen schafft eine LiIon-Batterie ca. 3.000 Zyklen bei SoC 20-100%, eine LiFePO ca. 6.000 Zyklen bei 20-100% SoC-Bereich (jeweils Premium-Zellen) und Blei-Säure ~400 bis 800 Zyklen (bei lediglich ~50-100% SoC, und da auch nur Batterien, die als Energiezelle ausgelegt sind, also keine normale Starterbatterie, sondern zB. Staplerbatterien, AGMs, ...).
Allerdings gibt es drei maßgebliche Einflussfaktoren, die die maximale Lebensdauer reduzieren:
- Temperatur
- C-Rate
- minimaler und maximaler SoC
Die Temperatur ist der häufigste Grund für reduzierte Zyklenzahl: Sowohl Temperaturen < 20°C als auch > 40°C gehen auf die Lebensdauer. Niedrige Temperaturen tendenziell nur bei Benutzung, hohe Temperaturen immer (aber natürlich besonders bei Benutzung).
Die C-Rate sowieso (kennt man vom E-Auto: Häufiges Superchargen killt den Akku relativ schnell).
Beim SoC ist es so, dass Lithium-Akkus sowohl sehr tiefe Entladungen (<15% Soc) als auch sehr hohe Ladungen (> 85% SoC) auf die Lebensdauer gehen (wobei der Effekt von niedrigen SoC bei LiFePO nicht ganz so stark ausgeprägt ist wie bei LiIon).
Bei Blei-Akkus ist ein hoher SoC eher förderlich für die Lebensdauer, dafür reduziert sich die Lebensdauer tlw. schon bei 60% SoC. Man bekommt aus ihnen also bei gleicher Nennkapazität deutlich weniger Energie heraus, wenn man sie nicht schädigen will.
Soweit zur überblicksmäßigen Theorie.
Worauf ich eigentlich hinaus will: Akkus von E-Autos werden absolut nicht pfleglich behandelt: Temperaturbereich, hohe C-Raten beim Hyperchargen, regelmäßiges Vollladen, ...
Was aber für E-Autos kein Problem darstellt: Selbst wenn man damit 500.000 km fährt, dann sind das lediglich (abhängig von der Nominal-Reichweite des Autos) nur ca. 800 bis 1.200 Zyklen - also ein Bruchteil der Zyklenzahl, die unter optimalen Bedingungen möglich wären.
Beim Heimspeicher sieht die Lage entsprechend anders aus: Der Temperaturbereich ist meist nicht so extrem (entweder Aufstellung im Keller, oder draußen isoliert), die C-Rate niedrig (normalerweise 0,5 C oder weniger), und der Akku wird selten tiefentleert (bzw. idealerweise durchs BMS verhindert).
Daher bekommt man bei Heimspeichern wesentlich mehr Zyklen heraus als bei E-Autos.
*) Und hier auch gleich der Glossar für diejenigen, die sich mit dem Thema nicht ganz so gut auskennen:
- DoD ... Depth of Discharge, also die Entladetiefe. Entnimmt man man bzw. aus einer 100% vollen Batterie 60% der Kapazität, dann hat man eine DoD von 40%
- SoC .. State of Charge, also der Ladezustand. Komplett voll = 100% SoC; komplett leer = 0% SoC. Man könnte jetzt noch in User-SoC und Brutto-SoC unterscheiden, aber das geht zu weit.
- SoH ... State of Health, der "Gesundheitszustand" der Batterie. Neue Batterie = 100% SoH. Mit zunehmender Benutzung sinkt der SoH (und damit auch die nutzbare Kapazität). D.h.: Mit zunehmender Alterung bekommt man die Batterie nicht mehr auf 100% SoC. Und die Batterie ist nicht dann kaputt, wenn der SoH 0% erreicht, sondern bedeutend früher (je nach Definition/Hersteller irgendwo zwischen 50% und 65%).
- C-Rate: Lade- bzw. Entladegeschwindigkeit in Relation zur Akkukapazität. Wenn ein 10 kWh-Akku mit 10 kW entladen wird, dann ist das eine C-Rate von 1. Bei 5 kW sinds 0,5, usf.