Wie sollte man den Tesla Akku richtig laden? Häufig vollladen oder eher selten? Ist das Laden mit AC oder DC schonender für NCA, NMC und LFP Akkus?
Ich habe bisher noch kein anderes Thema im Zusammenhang mit Tesla gefunden, das verwirrender und widersprüchlicher ist. Man findet im Internet so viele unterschiedliche Meinungen darüber und teilweise wird genau das Gegenteil von dem empfohlen, was man in einer anderen Quelle gerade gelesen hat.
Dieser Beitrag erklärt die unterschiedlichen Empfehlungen für das Laden von NCA, NMC und LFP Tesla Akkus. Er beschreibt, warum die Ratschläge so unterschiedlich sind und ob sehr langsames (AC) oder schnelles (DC) Laden für einen Tesla besser ist.
Grob betrachtet gibt es bei Tesla Fahrzeugen zwei unterschiedliche Arten von Akkus:
- Die beiden auf Nickel basierenden Batterietypen NCA und NMC.
- Die auf Eisenphospat basierenden LFP-Batterien.
In einem anderen Beitrag schreibe ich mehr über die Details und Unterschiede zu diesen Akkutypen.
Wie finde ich heraus, welchen Akku ich habe?
Bei manchen neueren Teslas lässt sich in den Fahrzeugeinstellungen herausfinden, welcher Akkutyp im Tesla verbaut ist.
Dazu tippt man auf “Fahrzeug” > “Software” > “Zusätzliche Fahrzeuginformationen”.
Bei älteren Tesla-Fahrzeugen lässt sich der Batterietyp meistens über die VIN-Nummer mit meinem VIN-Decoder herausfinden.
Außerdem kann man sich im Fahrzeug die Einstellungen für das Ladelimit ansehen und so den Batterietyp erkennen:
- Ist in der Anzeige mit dem Schieberegler das tägliche Laden von 50 bis 90 % empfohlen, handelt es sich um einen NCA oder NMC Akku.
- Fehlt die Unterscheidung von “Täglich” und “Trip” unter dem Schieberegler, handelt es sich um einen LFP Akku.
Schädliche Zustände für den Tesla Akku
Egal, ob NCA/NMC oder LFP. Alle Tesla Akkus sind Lithium-Ionen-Akkus. Generell gibt es einige Zustände, die solche Akkus NICHT mögen, da es zu vorzeitiger Alterung und Kapazitätsverlust führen kann:
- Extremer Ladestand. Also ein ganz leerer Akku oder ein ganz voller Akku, der über längere Zeit (zum Beispiel über Nacht) ohne Gebrauch stehen gelassen wird.
- Hohe Lade- oder Entladeströme, besonders bei sehr tiefen oder sehr hohen Temperaturen.
Da Tesla natürlich einen Ausfall des Akkus während der Garantiezeit verhindern möchte, gibt es Empfehlungen, die den Akku entsprechend schützen sollen.
NCA/NMC Tesla Akku richtig laden
Tesla’s offizielle Empfehlungen zum Laden der NCA/NMC Akkus sind relativ einfach und unkompliziert:
- Wenn das Fahrzeug abgestellt ist und nicht lädt, sollte man den Ladestand des Akkus zwischen 20 und 90 Prozent halten. Ladestände darüber und darunter über längere Zeit und ohne Fahrt schädigen den Akku überdurchschnittlich.
- Den Akku nur über 90 % laden, wenn es notwendig ist und die Reichweite für die geplante Fahrt nicht ausreicht. Idealerweise lädt man ihn direkt vor der Fahrt auf 100 %, damit er nicht zu lange so steht.
Darauf wird in den Ladeeinstellungen des Fahrzeugs ebenfalls hingewiesen. Für den täglichen Gebrauch sollte man das Ladelimit auf einen Wert zwischen 50 und 90 % setzen.
Jahrelang war die Empfehlung von Tesla, bei täglichen Fahrten auf 90 % zu laden. Aber mit dem Software-Update 2023.26.7 wurde bei manchen Tesla Modellen diese Empfehlung auf 80 % geändert. Was steckt dahinter?
Tesla hat mit der Weiterentwicklung der NCA Batteriechemie den Kobaltanteil reduziert und den Nickelanteil erhöht. Bei den alten Akkus mit mehr Kobalt sind 90 % die Empfehlung.
Bei den neueren nickelreichen NCA Akkus empfiehlt Tesla 80 % als maximales tägliches Ladelimit, was folgende Fahrzeugmodelle betrifft:
- Model 3 und Y mit NCA Akku
- Model S und X (ab Modelljahr 2021)
Christian Pogea erklärt das Thema Laden bis 80 % in einem interessanten Blog-Beitrag noch etwas mehr im Detail.
LFP Tesla Akku richtig laden
Als Tesla mit der Auslieferung der ersten Model 3 Fahrzeuge mit LFP-Akku begann, gab das Unternehmen auf seiner Website und im Benutzerhandbuch eine ungewöhnliche Empfehlung zum Laden.
Im Gegensatz zum üblichen Ladeverhalten für Lithium-Ionen-Batterien sagte Tesla, es sei in Ordnung, die Batterie im täglichen Gebrauch bis auf 100 % aufzuladen. Laut Tesla China (von dort kommen die LFP Akkus), sollte man das sogar regelmäßig etwa einmal pro Woche tun.
Aber warum ist das so? Hieß es nicht immer, dass es schädlich für Lithium-Ionen-Akkus ist, wenn sie zu lange in voll geladenem Zustand nicht verwendet werden?
Die Empfehlung hat ihren Grund. Bei den meisten Lithium-Ionen-Batterien steigt oder sinkt die Spannung fast linear mit dem Ladezustand (SoC). Das bedeutet, dass eine voll geladene Batterie eine höhere Spannung aufweist, während eine entladene Batterie eine deutlich niedrigere Spannung hat. Bei einer NCA/NCM-Batterie schwankt die Spannung zwischen 4,2 Volt und etwa 3,0 Volt.
Das Batteriemanagementsystem (BMS) im Tesla nutzt unter anderem diesen Unterschied, um die restliche Reichweite des Fahrzeugs zu berechnen.
Aber LFP-Batterien haben eine besondere Eigenschaft, die sie von der NCA/NMC Batteriechemie unterscheidet. Ihre Spannung schwankt nicht so stark mit dem Ladezustand. Das macht es für das BMS schwieriger, den Ladezustand der Batterie und somit Reichweite des Fahrzeugs zu bestimmen.
Das BMS benötigt daher Referenzpunkte, wie etwa einen 100 % gefüllten Akku oder einen komplett leeren Akku. Da Letzteres in der Praxis unpraktisch und außerdem sehr schädlich für den Akku ist, verlässt sich Tesla auf den oberen Wert einer vollen Batterie.
Der einzige Grund, warum Tesla empfiehlt, LFP-Batterien auf 100 % aufzuladen, ist also die Verbesserung der Fähigkeit des Fahrzeugs, den Ladezustand und die geschätzte Reichweite genau zu bestimmen (das stand sogar früher mal so auf der Tesla-Webseite).
Dies trägt jedoch nicht zur Verlängerung der Lebensdauer der Batterie bei. Denn schlussendlich handelt es sich auch bei LFP um einen Lithium-Ionen-Akku und auch der mag es nicht bei 100 % unbenutzt herumzustehen.
US-Forscher haben das mittlerweile sogar belegt, da sich gemäß neusten Erkenntnissen die Lebensdauer des LFP Akkus beim häufigen Stehenlassen mit 100 % Ladestand trotzdem reduziert.
Um die Reichweitenanzeige ausreichend kalibriert zu halten, sollte man trotzdem der Empfehlung folgen, die Batterie einmal pro Woche vollständig aufzuladen. Dies sollte idealerweise vor einer längeren Fahrt geschehen, da man auch beim LFP vermeiden sollte, den Akku über längere Zeit voll stehenzulassen.
Um eine genauere Reichweitenvorhersage zu ermöglichen, hat sich Tesla offenbar zu diesem Kompromiss entschlossen. Schließlich werden sich weniger Menschen darüber beschweren, dass die Batterie ihres Autos nicht ewig hält. Aber es würde massenhaft Beschwerden geben, wenn die Reichweitenanzeige des Autos extrem unzuverlässig ist und man plötzlich mit 30 % Restreichweite liegenbleibt.
Empfehlung zum Laden des Tesla LFP Akkus zusammengefasst:
- Auch bei LFP sollte man das Ladelimit für den täglichen Gebrauch zwischen 50 und maximal 90 % belassen. Aber das Fahrzeug sollte einmal pro Woche auf 100 % geladen werden, damit die Reichweitenanzeige kalibriert wird.
- Zusätzlich sollte man das Fahrzeug regelmäßig „schlafen“ lassen, indem es ohne aktivierten Wächter-Modus geparkt wird. Offenbar unterstützt dies das BMS bei der Kalibration. Auf diese Weise maximiert man die verfügbare Reichweite und verbessert die Fähigkeit des Fahrzeugs, den aktuellen Ladezustand und die Reichweite genau zu bestimmen.
AC oder DC? Wie lädt man den Akku möglichst schonend?
Warum sind diese offiziellen Empfehlungen von Tesla so wichtig? Bei Akkus nimmt die Kapazität mit der Zeit zwangsläufig ab. Dies wird auch als “Degradation” bezeichnet.
Im Neuzustand hat ein Akku zum Beispiel 100 kWh Kapazität. Durch die Degradation lässt er sich vielleicht später nur noch auf 90 kWh laden. Die Degradation beträgt also 10 %.
Degradation tritt einerseits durch Alterung des Materials auf. Aber beim Laden und Entladen kommt es außerdem an den Elektroden der Batteriezellen zu elektrochemischen Vorgängen, die die Degradation ebenfalls negativ beeinflussen können.
Schlussendlich sind alle Elektroautos von Degradation betroffen. Die Alterung kann nicht beeinflusst werden. Aber je nachdem, wie man sein Auto lädt, wirkt sich das unterschiedlich stark auf die Degradation aus.
Um die Degradation möglichst gering zu halten, macht Tesla eben die oben genannten Empfehlungen. Schließlich ist es auch im Interesse von Tesla, dass der Akku idealerweise erst nach der Garantiezeit ausfällt.
Offizielle, detaillierte Zahlen über die Degradation gibt es von Tesla leider keine. Aber das Teslalogger Projekt sammelt anonyme Degradations-Statistiken zu tausenden Tesla Fahrzeugen.
Aber was ist nun besser? AC oder DC Laden? Dazu komme ich gleich.
Ladezyklen – Was zählt als Ladezyklus?
Vom Handyakku hört man oft den Hinweis, dass man den Akku möglichst “leer” machen soll und erst dann wieder voll aufladen. Manchmal wird dabei von Ladezyklen gesprochen und dass ein Akku nur eine bestimmte Anzahl Ladezyklen hält, bevor er kaputt geht.
Es ist korrekt, dass jeder Akku nur eine Lebensdauer einer bestimmten DURCHSCHNITTLICHEN Anzahl Ladezyklen hat. Wie lange genau weiß man im Voraus nicht. Aber es gibt Durchschnittswerte (mehr Details dazu im Beitrag zu den Akku-Unterschieden).
Aber die Ladezyklen definieren sich wie folgt:
Wenn man einmal von 0 auf 100 % lädt, entspricht das einem Ladezyklus.
Wenn fünfmal an verschiedenen Tagen jeweils nur 20 % nachgeladen werden, entspricht das total auch nur einem Ladezyklus und nicht fünf Ladezyklen.
Der Akku wird durch das “mehrmalige wenig Laden” nicht geschädigt. Es spielt absolut keine Rolle, ob man jeden Tag lädt oder zum Beispiel nur einmal in der Woche. Lediglich die Ladelimits sind entscheidend (siehe oben). Mehr Infos zu den Ladezyklen im TFF Forum.
Tesla Akku Schnellladen mit DC (Supercharger/Ionity,usw.)
Grundsätzlich gibt es zwei Möglichkeiten, einen Tesla zu laden:
- Langsam über Drehstrom/Wechselstrom (AC) mit weniger als 50 kW Ladeleistung.
- Schnell über Gleichstrom (DC) mit über 50 kW Ladeleistung.
Im Akku kommt allerdings immer Gleichstrom an. Wenn man das Fahrzeug an einer AC-Ladestation lädt, wandelt der Onboard-Charger im Tesla den Wechselstrom in Gleichstrom um, bevor er in den Akku eingespeist wird.
Beim Schnellladen am Supercharger oder anderen DC-Ladern wandelt die Ladestation den Strom und speist ihn direkt in den Akku ein, ohne über den weniger leistungsfähigen On-board Wandler zu gehen.
Daraus könnte man jetzt schlussfolgern, je schneller laden, umso besser. Warum sollte ich also mit dem langsamen AC Strom laden, wenn DC doch viel “direkter” geht und auch noch schneller fertig ist?
Überall heißt es doch: “Schnellladen ist schädlich für den Akku.”
Warum stimmt das nicht?
Im Jahr 2017 wurde bekannt, dass Tesla die Ladeleistung beim häufigen DC Laden begrenzt. Nach etwa 30’000 am Schnelllader geladenen Kilometern reduzierte sich die maximale Ladeleistung der 75 und 90 kWh Model S und X um etwa 20 %.
Außerdem hat Tesla bei allen Model S mit 60, 70 und 85 kWh Akku ab etwa Mitte 2019 mittels Software-Update die maximale Ladeleistung ebenfalls um 20 – 30% gesenkt.
Diese zwei Vorfälle ließen die Tesla-Community und viele Influencer glauben, dass DC-Laden für den Akku schädlich sein muss. Es musste doch einen Grund für die Reduktion geben und man nahm an, dass Tesla damit dafür sorgen wollte, dass die Akkus den Garantiezeitraum überstehen. Folglich verbreitete sich überall der Mythos, dass häufiges Schnellladen schlecht für den Akku sei.
Neueren Erkenntnissen zufolge ist dieser Effekt bei den Akkus von Model 3 und Model Y allerdings nicht so schädlich wie ursprünglich angenommen. Die Studie kommt zum Schluss, dass häufiges Schnellladen keinen negativen Einfluss auf die Degradation hat (Link zur englischen Studie).
Es gibt zwar Kritiker, die behaupten, dass diese Analyse falsch sei, weil sie auf der Reichweitenanzeige im Tesla beruht. Aber eben genau dieser Reichweiten-Wert verändert sich nur mit der Degradation und NICHT mit dem Fahrverhalten des Fahrers.
Aber was ist mit den Model S und X mit NCA Akkus? Auch da hieß es immer, dass häufiges Supercharging schadet. Christian Pogea hat mit seinem Teslalogger-Projekt mittlerweile auch Fahrzeuge mit mehr 300.000 km Laufleistung in der Datenbank. Viele davon haben nahezu 100 % Supercharging.
Es sind oft Teslafahrer, die keinen eigenen Parkplatz in einer Großstadt haben und somit nicht an der eigenen Wallbox laden können. Oft haben diese Autos einen sehr hohen Supercharger-Anteil. Wenn diese Fahrzeuge keine hohen Belastungen hinter sich hatten, also keinen 100% Ladestand über viele Stunden und keine hohen Geschwindigkeiten beim Fahren, dann können sie noch lange mit der gleichen Batterie unterwegs sein. (Quelle: Blogpost von Christian).
Die oben erwähnte Reduktion beim 75er und 90 Model S und X wurde übrigens im Jahr 2021 wieder aufgehoben. Und auch das machte Tesla wohl kaum ohne Grund. Wenn sie sich nicht sicher wären, dass sie so über die Garantie hinaus kommen, würden sie es kaum machen (beim 60, 70 und 85er ist die Drosselung allerdings nach wie vor aktiv).
Mein Fazit: Schnellladen an sich schadet NICHT. Es gibt mittlerweile zig Beispiele von Fahrzeugen mit über 300’000 km an DC geladenen Kilometern, die immer noch mit der ersten Batterie herumfahren.
Andere Faktoren, wie starkes Beschleunigen und Fahren bei sehr hohen Geschwindigkeiten, schaden dem Akku wesentlich mehr. Beides fordert sehr hohe Entladeströme, die unabhängig von einer zu tiefen Akkutemperatur vom Fahrzeug direkt geliefert und nicht begrenzt werden.
Tesla Akku langsam laden mit AC
Der KFZ-Sachverständige Ove Kröger hat zum Thema langsames Laden zwei Videos publiziert, in denen er ein dreijähriges Model S mit 50’000 Km und ein Model X mit 30’000 Km überprüft. Beide Fahrzeuge haben nur erstaunliche 1 % Akku-Degradation. Wie kann das sein?
Zusammengefasst: Der Grund dafür ist offenbar der Fahr- und Ladestil des Fahrzeugbesitzers. Er setzt den Akku seines Tesla nie hohen Strömen aus und fährt immer sehr schonend ohne starke Beschleunigungsorgien. Zudem lädt er fast immer nur mit sehr kleinen Leistungen von 3 kW über einen langen Zeitraum und vermeidet Supercharger, wo es geht.
Mit der Erkenntnis, dass das Schnellladen dem Akku nicht wirklich schadet, die hohen Ströme beim Laden UND Entladen aber umso mehr, ist der Fall eigentlich klar.
Meine Vermutung ist, dass der gute Degradationswert vom Fahrstil kommt und nicht vom Ladeverhalten. Ove nennt seinen Kunden im Video im Scherz auch “Hinter-dem-LKW-Schleicher”. 🙂
Es ist erstaunlich, bei einem Fahrzeug dieses Alters nur ein Prozent Degradation zu haben. Laut den Teslalogger Degradations-Statistiken verlieren Teslas rein durch die Alterung bedingt in den ersten zwei bis drei Jahren einige Prozent an Degradation.
Wichtig für Fans des sehr langsamen Ladens. Es hat auch noch andere Nachteile:
- Ladeverluste durch die Erwärmung von Komponenten und den elektrischen Widerstand in Kabeln und Steckern entstehen sie bei jedem Ladevorgang. Aber der Gesamtwirkungsgrad sinkt mit sinkender Ladespannung. Diese Ladeverluste betragen beim Laden an einer 3 kW Haushaltssteckdose etwa 15-20 %, beim Laden mit 11 kW AC an einer Wallbox oder mit einem dreiphasigen anderen Ladegerät betragen die Verluste nur etwa 8-10 %. Diese Verluste kosten Strom, also Geld.
- Während des Ladens sind die Computer im Fahrzeug aktiv. Steht das Fahrzeug hingegen nur und lädt nicht, sind die Computer in einem stromsparenden Energiesparmodus. Dieser zusätzliche Energieverbrauch fällt im Vergleich zum Laden über einen kurzen Zeitraum zusätzlich an und summiert sich über die vielen Stunden beim langsamen Laden. Wir sprechen hier nicht von ein paar Watt Energieverlust. Der Computer mit all seinen Systemen schlägt locker mit 200 Watt zu Buche. Also kostet auch das beim langsamen Laden zusätzlich Strom und somit Geld.
- Der Tesla Akku wird beim langsamen Laden nicht richtig warm. Das kann unter Umständen negative Folgen haben. Beim Model S mit 85 kWh Akku ist es zum Beispiel so, dass Feuchtigkeit durch alternde Dichtungen in den Akku eindringen kann. Auf Dauer schadet das dem Akku bis zum Totalausfall (mehr dazu in meinem Beitrag über die häufigsten Tesla-Probleme). Wer den Akku regelmäßig durch Schnellladen stark erwärmt, wirkt dem entgegen, da es die Feuchtigkeit verdrängt.
Batterieforscher rund um Jeff Dahn haben festgestellt, dass das Laden je nach Temperatur auch einen negativen Einfluss auf die Zellchemie der Akkus hat. Eine niedrige Ladeleistung bei niedriger Temperatur hat sich als schlecht erwiesen, da die hohe Ladespannung über längere Zeiträume anliegt. (Ein englisches Transkript eines Vortrags zu diesem Thema von Jeff Dahn.
Mein Fazit: Sehr langsames Laden kann man ausnahmsweise machen. Auf Dauer und ausschließlich würde ich es aber vermeiden. Wer nicht gratis über Photovoltaik lädt, sollte außerdem die Verluste bei den Stromkosten beachten.
Was heißt das in der Praxis?
Wie soll man also den Tesla Akku richtig laden, wenn man ihn möglichst schonend behandeln möchte?
Akkutemperatur: Hohe Lade- und Entladeströme bei sehr kalten oder warmen Akkutemperaturen sind schlecht!
Auch Vollgasorgien bei kaltem Akku sind schlecht. Bereits mehr als 30 kW wird bei kaltem Akku als schädlich eingestuft (sonst würde Tesla die Rekuperation bei kaltem Akku nicht begrenzen).
Beim Beschleunigen hat man allerdings innerhalb kürzester Zeit 30 kW erreicht. Kunden würden eine “Beschleunigungs-Begrenzung” allerdings kaum akzeptieren, deshalb wird sie von Tesla auch nicht gesetzt. Schädlich ist es trotzdem.
Schnelles Laden bei kaltem Akku ist schlecht (deshalb begrenzt das BMS das auch).
Immer nur sehr langsam laden ist laut den Forschern um Jeff Dahn ebenfalls schlecht.
Tesla Fahrer Christian Pogea erklärt in seinem Blog warum 11 kW bis 16.5 kW Ladegeschwindigkeit besser als sehr langsames Laden ist.
In einem weiteren Blog-Post schreibt er über die Erfahrungswerte, die er über den Teslalogger von mehreren Tausend Fahrzeugen gesammelt hat. Schnellladen ist aufgrund seiner Statistik NICHT schlecht für den Akku.
Interessant ist der Bericht auch deshalb, weil es wirklich um messbare Erfahrungswerte aus der Praxis der letzten Jahre geht. Im folgenden Interview beantwortet Christian einige Fragen dazu:
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