Der Akku im Tesla Model S
Anstatt auf teure proprietäre Sonderanfertigungen setzt Tesla beim Akku zumindest beim Formfaktor auf Standards. Während die Zellchemie eine besondere Eigenentwicklung von Tesla und dem bisherigen Partner Panasonic ist, bestehen die Gehäuse aus sogenannten 18650-Zellen. Diese sind 18mm im Durchmesser und 65mm hoch - daher der Name. Um auf eine Kapazität von 100 kWh zu kommen, wurden für dieses Akku-Modell 8256 einzelne Zellen in 16 Modulen zu je 516 Zellen gepackt - 6 Stränge in Reihe zu je 86 Zellen in Parallelschaltung. Jede einzelne Zelle hat eine Spannung von ca. 3 Volt (wenn der Akku entleert ist) und bis ca. 4,2 Volt (wenn der Akku voll ist). Insgesamt ist der 100 kWh Akku ca. 700 kg schwer und nimmt im Fahrzeug die gesamte Unterbodenfläche zwischen den Achsen ein. Die Angst vor vorzeitiger Alterung und immensen Austauschkosten schrecken bis heute viele Autofahrer davon ab, sich ein Elektroauto zu kaufen. Aber was passiert den nun wirklich mit dem Akku?
Um der Sache auf den Grund zu gehen, mache ich mir die Tatsache zu Nutze, dass Tesla wie viele Fahrzeuge heutzutage ihre Steuersysteme mit einem sogenannten CAN-Bus (Wikipedia) verbindet. Diese Daten greife ich mit einem Adapter und einem sog. OBD2-Empfänger ab.
Benötigte Teile
Zum Anzapfen des CAN-Bus werden folgende Teile benötigt:
- Adapter-Kabel CAN-Bus zu OBD2 (Gibt es bei ebay; meist aus USA)
- Tesla Model S/X bis 09/2015 (12 PIN Buchse)
- Tesla Model S/X ab 09/2015 (20 PIN Buchse)
- OBD2 Empfänger mit Bluetooth
- Die android App "Scan my Tesla" siehe google play store. Es gibt entsprechende Apps für iOS, die ich hier nicht vorstellen kann.
Quelle: ebay
Quelle: Amazon
Die Montage
- Bei meinem Tesla Model S liegt der CAN-Bus Anzapfstecker in der Mittelkonsole hinter dem Ablagefach. Das kann man durch einen Druck nach unten entfernen.
- Im Hohlraum unter dem großen Bildschirm findet man das CAN-Bus Kabel, in das man das Adapterkabel ansteckt. In meinem Fall habe ich durch das Gehäuse des Ablagefachs eine Öffnung gebohrt, um das Adapterkabel dort durch zuziehen. So kann ich schnell an den OBD2 Stecker, ohne das Ablagefach jedesmal ausbauen zu müssen.
- Der OBD2 Empfänger wird an das Adapterkabel angesteckt.
- Nun wird der OBD2 Empfänger über Bluetooth an das Smartphone oder das Tablet Gerät gekoppelt. Siehe dazu die entsprechende Bedienungsanleitung.
- Jetzt muss man nur noch die App installieren ("Scan my Tesla"), das richtige Fahrzeug auswählen sowie das Bluetooth-Gerät - also den gekoppelten OBD2-Empfänger.
- Beim Starten der App wird dann der OBD2-Empfänger verbunden und die Liste der Aktoren und Sensoren langsam aufgebaut. Zur Bedienung der Oberfläche der App schreibe ich hier nicht viel, weil sie gut selbsterklärend ist.
Die Bedeutung der angezeigten Werte
Auf Basis einer Messung meines Fahrzeugs (Update vom 10.02.2020) habe ich hier die vollständige Liste aller gemessenen Werte aufgestellt, wie sie in der App im Reiter "All" zu finden ist:
| Nr. | Größe | Messwert Beispiel | Einheit | Bedeutung |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Battery voltage | 366 | V | Hochvoltbatterie Spannung |
| 2 | Battery current | 7.60 | A | Hochvoltbatterie Strom |
| 3 | Battery power | 2.78 | kW | Hochvoltbatterie Leistung |
| 4 | Battery inlet | 17.9 | C | Hochvoltbatterie Kühlmitteltemperatur in der Zuleitung |
| 5 | PT inlet | 17.5 | C | Vier-Wege-Ventil zw. Batterie und Drive Unit Kühlmitteltemperatur |
| 6 | Battery heater temp | 18.3 | C | Hochvoltbatterie Kühlmitteltemperatur innen |
| 7 | Thermal controller 400V | 2.29 | kW | Leistungsaufnahme Temperatursteuerung 400V |
| 8 | Thermal controller 12V | 0.16 | kW | Leistungsaufnahme Temperatursteuerung 12V |
| 9 | Thermal controller | 2.45 | kW | Leistungsaufnahme Temperatursteuerung insgesamt |
| 10 | DC-DC current | 34 | A | 400V/12V Gleichspannungs-Wandler Ausgangsstrom |
| 11 | DC-DC voltage | 13.6 | V | 400V/12V Gleichspannungs-Wandler Ausgangsspannung |
| 12 | DC-DC coolant inlet | 19.0 | C | 400V/12V Gleichspannungs-Wandler Kühlmitteltemperatur |
| 13 | DC-DC input power | 480 | W | 400V/12V Gleichspannungs-Wandler Leistungsaufnahme |
| 14 | 12v systems | 480 | W | 12 Volt System Leistungsabgabe |
| 15 | DC-DC output power | 462 | W | 400V/12V Gleichspannungs-Wandler Leistungsabgabe |
| 16 | DC-DC efficiency | 96.3 | % | 400V/12V Gleichspannungs-Wandler Wirkungsgrad |
| 17 | 400V systems | 2.34 | kW | 400 Volt System Leistungsabgabe |
| 18 | Fr torque measured | 0.00 | Nm | Antrieb Drehmoment Front (während der Fahrt) |
| 19 | Rr/Fr torque bias | 50.0 | % | Antrieb Drehmomentverteilung Heck / Front (während der Fahrt) |
| 20 | Rr torque measured | 0.00 | Nm | Antrieb Drehmoment Heck (während der Fahrt) |
| 21 | Watt pedal | 0.00 | % | Strompedal-Stellung (während der Fahrt) |
| 22 | Fr mech power | 0.00 | kW | Antrieb Ausgangsleitung Front (während der Fahrt) |
| 23 | Fr dissipation | 31.4 | kW | Antrieb Verlustleistung Front (während der Fahrt) |
| 24 | Fr input power | 31.4 | kW | Antrieb Eingangsleitung Front (während der Fahrt) |
| 25 | Fr mech power HP | 0.00 | HP | Antrieb Ausgangsleitung Front in HP (während der Fahrt) |
| 26 | Fr stator current | 0.00 | A | Antrieb Stromfluss Front (während der Fahrt) |
| 27 | Fr drive power max | 297 | kW | Antrieb Maximale Leistung Front (während der Fahrt) |
| 28 | Mech power combined | 0.00 | kW | Antrieb Ausgangsleistung kombiniert Front / Heck (während der Fahrt) |
| 29 | HP combined | 0.00 | kW | Antrieb Ausgangsleistung kombiniert Front / Heck in HP (während der Fahrt) |
| 30 | Fr efficiency | 0.00 | % | Antrieb Wirkungsgrad Front (während der Fahrt) |
| 31 | Rr inverter 12V | 13.4 | V | Antrieb Spannung hinterer 12 Volt Konverter (während der Fahrt) |
| 32 | Rr mech power | 0.00 | kW | Antrieb Ausgangsleitung Heck (während der Fahrt) |
| 33 | Rr dissipation | 31.4 | kW | Antrieb Verlustleistung Heck (während der Fahrt) |
| 34 | Rr input power | 31.4 | kW | Antrieb Eingangsleitung Heck (während der Fahrt) |
| 35 | Propulsion | 62.8 | kW | Antrieb Vortriebsleistung (während der Fahrt) |
| 36 | Rr mech power HP | 0.00 | HP | Antrieb Ausgangsleitung Heck in HP (während der Fahrt) |
| 37 | Rr stator current | 0.00 | A | Antrieb Stromfluss Heck (während der Fahrt) |
| 38 | Rr regen power max | 40.0 | kW | Antrieb aktuell maximale Rekuperationsleistung Heck (während der Fahrt) |
| 39 | Rr drive power max | 449 | kW | Antrieb Maximale Leistung Heck (während der Fahrt) |
| 40 | Rr efficiency | 0.00 | % | Antrieb Wirkungsgrad Heck (während der Fahrt) |
| 41 | Rr torque estimate | 0.00 | Nm | Antrieb erwarteter Drehmoment Heck (während der Fahrt) |
| 42 | Accuracy | 0.29 | s | Antrieb Messwertverzögerung (während der Fahrt) |
| 43 | Consumption | unendlich | kw/km | Verbrauch (während der Fahrt) |
| 44 | Rr coolant inlet | 18.0 | C | Antrieb Kühlmitteltemperatur Einlass Heck Drive Unit (während der Fahrt) |
| 45 | Rr inverter PCB | 19.0 | C | Antrieb Kühlmitteltemperatur am Heck Frequenzumwandler-Platine (während der Fahrt) |
| 46 | Rr stator | 19.0 | C | Antrieb Kühlmitteltemperatur am Heck Motor (während der Fahrt) |
| 47 | Rr DC capacitor | 31.0 | C | Antrieb Kühlmitteltemperatur am DC-Kondensator Heck (während der Fahrt) |
| 48 | Rr heat sink | 18.0 | C | Antrieb Kühlmitteltemperatur Kühlkörper Heck (während der Fahrt) |
| 49 | Rr inverter | 18.0 | C | Antrieb Kühlmitteltemperatur am Heck Frequenzumwandler-Gehäuse (während der Fahrt) |
| 50 | Nominal full pack | 94.6 | kWh | 400 Volt Batterie theoretisch verfügbare Energiemenge bei Vollladung |
| 51 | Nominal remaining | 54.8 | kWh | 400 Volt Batterie theoretisch verfügbare Energiemenge bei aktuellem Ladestand |
| 52 | Expected remaining | 54.6 | kWh | 400 Volt Batterie real verfügbare Energiemenge bei aktuellem Ladestand |
| 53 | Ideal remaining | 54.7 | kWh | 400 Volt Batterie ideal verfügbare Energiemenge bei aktuellem Ladestand |
| 54 | To charge complete | 0.00 | kWh | 400 Volt Batterie Energiemenge bis zum Volladen (beim Laden) |
| 55 | Energy buffer | 5.00 | kWh | 400 Volt Batterie unterer Energiepuffer, der beim Fahren nicht unterschritten wird |
| 56 | SOC State of Charge | 55.6 | % | 400 Volt Batterie aktueller Ladestand in Prozent gemäß Anzeige |
| 57 | Usable full pack | 89.6 | kWh | 400 Volt Batterie real entnehmbare Energiemenge bei Vollladung |
| 58 | Usable remaining | 49.8 | kWh | 400 Volt Batterie real entnehmbare Energiemenge bei aktuellem Ladestand |
| 59 | SOC Min | 61.1 | % | 400 Volt Batterie aktueller Ladestand in Prozent (legacy) |
| 60 | SOC UI | 57.9 | % | 400 Volt Batterie aktueller Ladestand in Prozent gemäß Anzeige (legacy) |
| 61 | DC Charge total | 5493 | kWh | Energiemenge Gleichstrom geladen gesamt |
| 62 | AC Charge total | 14645 | kWh | Energiemenge Wechselstrom geladen gesamt |
| 63 | DC Charge | 0.00 | kWh | Energiemenge Gleichstrom geladen aktueller Ladevorgang |
| 64 | AC Charge | 0.00 | KWh | Energiemenge Wechselstrom geladen aktueller Ladevorgang |
| 65 | Charge total | 24428 | kWh | Energiemenge geladen gesamt |
| 66 | Discharge total | 22473 | kWh | Energiemenge entladen gesamt |
| 67 | Regenerated | 0.00 | kWh | Energiemenge rekuperiert aktueller Trip |
| 68 | Energy | 0.20 | kWh | Energiemenge verbraucht aktueller Trip |
| 69 | Discharge | 0.20 | kWh | Energiemenge entnommen aktueller Trip |
| 70 | Charge | 0.00 | kWh | Energiemenge geladen aktueller Trip |
| 71 | Regen total | 4290 | kWh | Energiemenge rekuperiert gesamt |
| 72 | Regen % | 0.00 | % | Energiemenge rekuperiert aktueller Trip (%) |
| 73 | Discharge cycles | 238 | # | Anzahl Entlade-Zyklen |
| 74 | Charge cycles | 258 | # | Anzahl Lade-Zyklen |
| 75 | Odometer | 65401 | km | Kilometerzähler gesamt |
| 76 | Distance | 0.00 | km | Kilometerzähler aktueller Trip |
| 77 | Odometer (legacy) | 65401 | km | Kilometerzähler gesamt (legacy) |
| 78 | Fr motor RPM | 0.00 | u/min | Antrieb Motordrehzahl Front (während der Fahrt) |
| 79 | Rr motor RPM | 0.00 | u/min | Antrieb Motordrehzahl Heck (während der Fahrt) |
| 80 | BMS max discharge | 488 | kW | Battery Management System maximale Entladeleistung |
| 81 | BMS max charge | 38.9 | kW | Battery Management System maximale Ladeleistung |
| 82 | Steering angle | -0.90 | deg | Lenkrad Einschlagwinkel |
| 83 | Rated range | 322 | km | Errechnete Reichweite mit aktuellem Akkustand (inkl. Puffer) |
| 84 | typical range | 257 | km | Errechnete Reichweite mit aktuellem Akkustand (Tesla-Durchschnittswert) |
| 85 | Full rated range | 579 | km | Errechnete Reichweite mit vollem Akku (inkl. Puffer) |
| 86 | Full typical range | 463 | km | Errechnete Reichweite mit vollem Akku (Tesla-Durchschnittswert) |
| 87 | Last cell block updated | 6.00 | s | Update Zähler für Akkuzellen-Messung (alle 30 sec) |
| 88 | Series/Parallel | 100 | % | Vier-Wege-Ventil zw. Batterie und Drive Unit Serien/Parallelstellung |
| 89 | Battery pump 1 | 28.0 | % | Kühlmittelpumpe Batterie 1 Förderleistung |
| 90 | Battery pump 2 | 28.0 | % | Kühlmittelpumpe Batterie 2 Förderleistung |
| 91 | Powertrain pump | 18.0 | % | Kühlmittelpumpe Antrieb 1 Förderleistung |
| 92 | Powertrain pump2 | 18.0 | % | Kühlmittelpumpe Antrieb 2 Förderleistung |
| 93 | Radiator bypass | 100 | % | Kühler Bypass Stellung |
| 94 | Chiller bypass | 127 | % | Wärmetauscher Bypass Stellung |
| 95 | Coolant heater | 0.00 | % | Kühlmittelheizung relative Leistung |
| 96 | PTC air heater | 44.0 | % | Innenraumheizung relative Leistung |
| 97 | Outside temp | 7.00 | C | Außentemperatur |
| 98 | Outside temp filtered | 6.50 | C | Außentemperatur hinter dem HEPA Filter |
| 99 | Inside temp | 21.5 | C | Innenraumtemperatur (ist) |
| 100 | A/C air temp | 2.50 | C | Lufttemperatur hinter der Klimaanlage |
| 101 | Refrigerant temp | 35.3 | C | Lufttemperatur hinter dem Wärmetauscher der Klimaanlage |
| 102 | Heater L | 54.0 | C | Temperatur Luftauslass links |
| 103 | Heater R | 59.0 | C | Temperatur Luftauslass rechts |
| 104 | Mid vent L | 32.7 | C | Temperatur Luftauslass links mitte |
| 105 | Mid vent R | 43.6 | C | Temperatur Luftauslass rechts mitte |
| 106 | Floor vent L | 36.2 | C | Temperatur Luftauslass links unten |
| 107 | Floor vent R | 40.5 | C | Temperatur Luftauslass rechts unten |
| 108 | Louver 1 | 99.5 | % | Lüftungsklappe 1 Stellung |
| 109 | Louver 2 | 99.1 | % | Lüftungsklappe 2 Stellung |
| 110 | Louver 3 recirc | 0.00 | % | Lüftungsklappe 3 Stellung |
| 111 | Louver 4 | 60.7 | % | Lüftungsklappe 4 Stellung |
| 112 | Louver 5 | 53.4 | % | Lüftungsklappe 5 Stellung |
| 113 | Louver 6 | 31.1 | % | Lüftungsklappe 6 Stellung |
| 114 | HVAC floor | 1.0 | 0 | Status Lüftung unten |
| 115 | HVAC mid | 1.0 | 0 | Status Lüftung mitte |
| 116 | HVAC window | 1.00 | 0 | Status Lüftung Frontscheibe |
| 117 | HVAC A/C | 1.0 | 0 | Status Klimaanlage |
| 118 | HVAC on/off | 1.0 | 0 | Status Heizungs/Klimasystem gesamt |
| 119 | HVAC fan speed | 6.00 | x | Lüftergeschwindigkeit |
| 120 | HVAC temp left | 22.0 | C | Soll-Temperatur links |
| 121 | HVAC temp right | 22.0 | C | Soll-Temperatur rechts |
| 122 | Cell temp min | 17.5 | C | Akkuzellen Temperatur Minimalwert |
| 123 | Cell temp avg | 18.4 | C | Akkuzellen Temperatur Durchschnittswert |
| 124 | Cell temp max | 19.3 | C | Akkuzellen Temperatur Maximalwert |
| 125 | Cell temp diff | 1.84 | C | Akkuzellen Temperatur Differenz min/max |
| 126 | Cell min | 3.806 | V | Akkuzellen Spannung Minimalwert |
| 127 | Cell avg | 3.810 | V | Akkuzellen Spannung Durchschnittswert |
| 128 | Cell max | 3.812 | V | Akkuzellen Spannung Maximalwert |
| 129 | Cell diff | 0.006 | V | Akkuzellen Spannung Differenz min/max |
| 130 | Cell imballance | 5.79 | mV | Akkuzellen Spannung Differenz imballance |
| 131 | Speed | 0.00 | km/h | Aktuelle Geschwindigkeit (während der Fahrt) |
| 132 | Cell x voltage | 3.810 | V | Akkuzelle Spannung |
| 133 | Cell x temp | 17.5 | C | Akkuzelle Temperatur |
Zu beachten ist, dass manche Messwerte erst angezeigt werden, wenn das Fahrzeug sich im Fahrmodus befindet (Stellung D) oder sich kurz zuvor in diesem Modus befunden hat. Desweiteren ist damit zu rechnen, dass sich die Werte auch mal strukturell ändern, weil Tesla ihre Fahrzeuge durch Software Updates kontinuierlich weiterentwickelt. Diese Liste ist nicht offiziell von Tesla veröffentlicht, sondern aufwändig von Entwicklern und Ingenieuren ausgelesen worden. Außerdem gelten diese Strukturen nur für Model S und X, aber nicht für das Model 3. Dort gibt es aber sinngemäß ähnliche Tabellen.
Vielen Dank an die fleißigen Menschen, die sich die Mühe gemacht haben, diese Daten heraus zu arbeiten.
Wie gesund ist denn jetzt der Akku?
Die Akkus in aktuellen Elektroautos entstammen alle mehr oder weniger der Lithium-Ionen-Generation. Diese Akkus zeichnen sich durch eine hohe Stromfestigkeit aus und haben keinen Memory-Effekt im Vergleich zu bisherigen Nickel-Metall-Hydrid-Akkus. Wenn LI-Akkus kaputt gehen, dann geschieht das selten schlagartig, sondern meistens durch einen kontinuierlichen Verfall der Kapazität. Der beginnt sofort nach der Herstellung, hat einen ersten Schub in den ersten 70.000 km und flacht dann ab bis ca. 400.000 km Fahrleistung. Wenn der Akku nur noch 70% seiner ursprünglichen Kapazität hat, dann erwägt man einen Austausch, weil die Reichweite des Fahrzeugs nicht mehr akzeptabel ist. Der Akku wird getauscht und ggf. für eine sog. 2nd Life Anwendung vorgesehen (z.B. als Stationär-Akku oder Spender für Ersatzmodule), bevor er dann nach weiteren 10 Jahren fast vollständig recycelt wird.
Die Frage ist: Woran erkenne ich denn nun, wie es um den Akku steht? Nicht alle Werte der o.a. Tabelle sind für den Alltagsfahrer interessant oder relevant. Das Batterie-Management-System (BMS) von Tesla ist perfekt dafür ausgelegt, den Akku stets optimal zu verwenden. Dadurch wird eine Überlastung genauso verhindert, wie eine vorzeitige Alterung. Und das immer unter Berücksichtigung von der Außentemperatur, dem Fahrverhalten und dem Ladeverhalten. Den Gesundheitszustand des Akkus kann man grob an folgenden Aspekten festmachen:
Zellspannungs-Balance
Wichtig für die Langlebigkeit und Leistungsfähigkeit des Akkus ist die Balance der Zellspannungen. Sinkt die Spannung einer Zelle durch Entladung unter 3 Volt, oder steigt sie durch Ladung deutlich über 4 Volt, dann entsteht die Gefahr, dass die Zellchemie dauerhaft Schaden nimmt. Beschädigte Zellen werden vom BMS erkannt und im Extremfall als ganzer Strang herausgenommen. Dadurch sinkt die Gesamtkapazität des Akkus allerdings spürbar. Beim langsamen Laden oder gemäßigter Fahrt lässt sich die Strom-Zufuhr bzw. -Entnahme vom BMS gut ausbalancieren und das passiert auch kontinuierlich. Bei Beschleunigungsfahrten oder beim Schnellladen jenseits der 150kW können die Zellen aber kaum noch nachgeregelt werden und sie driften auseinander. Als kurzfristige Maßnahme begrenzt das BMS die Leistungsentnahme, Reichweite, Rekuperation und Ladegeschwindigkeit. Auf Dauer wird die Alterung des Akkus beschleunigt. In der Tabelle (Screenshot Scan-my-Tesla App) sieht man die Messungen der Zellstrangspannungen (grüner Rahmen) und die Temperaturen (blauer Rahmen) meines Akkus. Als Maßeinheit für die Balance der Zellspannungen gilt die Differenz zwischen der niedrigsten und der höchsten Zellspannung - gemessen in Millivolt mV. Entsprechender Auszug aus der Tabelle oben:
| Nr. | Größe | Messwert Beispiel | Einheit | Bedeutung |
|---|---|---|---|---|
| 126 | Cell min | 3.806 | V | Akkuzellen Spannung Minimalwert |
| 127 | Cell avg | 3.810 | V | Akkuzellen Spannung Durchschnittswert |
| 128 | Cell max | 3.812 | V | Akkuzellen Spannung Maximalwert |
| 129 | Cell diff | 0.006 | V | Akkuzellen Spannung Differenz min/max |
| 130 | Cell imballance | 5.79 | mV | Akkuzellen Spannung Differenz imballance |
Eine durchschnittliche Zellspannungsdifferenz von 5 bis 10 mV sind normal und gesund. Kurzfristige Abweichungen insbesondere nach Schnellfahrten oder nach dem Schnellladen sind noch unkritisch, wenn sie sich in der Ruhephase wieder erholen. Einzelne dauerhafte Ausreißer (Screenshot roter Rahmen) sollten beobachtet werden. Wenn immer wieder derselbe Zellenstrang nach unten abweicht, kann das ein Zeichen für einzelne Zellen sein, die sich bald verabschieden.
Verhältnis DC/AC Ladung
Ein Risikofaktor für eine zu hohe Zellspannungsdifferenz ist das schnelle Laden. Entgegen der landläufigen Meinung macht das Wechselstrom-Laden (AC) und das Gleichstrom-Laden (DC) für den Akku zunächst keinen Unterschied, weil er immer ein Gleichstromakku ist und nur mit Gleichstrom geladen werden kann. Bei AC-Ladung kommt ein vorgeschaltetes Gleichrichter-Ladegerät zum Einsatz mit einem begrenzten Durchsatz (in meinem Wagen 16,5 kW 3 Phasig, viele Fahrzeuge auch nur 11 kW und weniger). Deshalb können die meisten Elektroautos nur bis zu einer solchen Grenze AC-Laden. Beim DC-Laden ist kein zusätzliches Ladegerät notwendig und die Geschwindigkeitsgrenze wird durch die Aufnahmefähigkeit des Akkus und dem Battery Management System (BMS) bestimmt. Das DC-Laden ist also nur deshalb für den Akku schädlicher, weil bzw. wenn es mit höheren Ladegeschwindigkeiten erfolgt. Das Battery Management System bei Tesla protokolliert das Verhältnis von AC-Ladung und DC-Ladung. Bei vermeintlich zu umfangreicher DC-Ladung kann das BMS die maximale Ladegeschwindigkeit bei DC-Ladung begrenzen, damit der Akku nicht zu einem vorzeitigen Garantiefall wird. Dabei wird nicht berücksichtigt, ob die DC-Ladung wirklich mit einer hohen Ladeleistung erfolgte, was in der Community zu Verwirrung und teilweise Unverständnis führt.
| Nr. | Größe | Messwert Beispiel | Einheit | Bedeutung |
|---|---|---|---|---|
| 61 | DC Charge total | 5493 | kWh | Energiemenge Gleichstrom geladen gesamt |
| 62 | AC Charge total | 14645 | kWh | Energiemenge Wechselstrom geladen gesamt |
In der Tabelle ist zu sehen, dass bei meinem Akku das Verhältnis AC zu DC ca. 3 zu 1 ist. Tesla gibt die Grenzwerte nicht offiziell an, aber wenn DC-Ladung den Umfang der AC-Ladung signifikant übersteigt, kann es zu einer Reduzierung der maximalen DC-Ladeleistung kommen. Die Grenze ist für Fahrzeuge individuell und auch abhängig von der Kilometerleistung.
Degradation des Akkus
So oder so kommt es in jedem Akku zu einem Alterungseffekt. Durch gemäßigtes Fahren und langsames Laden kann man die Alterung herauszögern aber sie wird dennoch stattfinden. Die Auswirkung ist eine kontinuierliche Reduzierung der Akkukapazität und somit der Reichweite. Man nennt diesen Effekt Degradation. Sie errechnet sich aus dem Verhältnis der aktuellen Akku-Kapazität zur ursprünglichen Kapazität - gemessen entweder als kWh oder oft auch als Reichweiten-Kilometer. Die Degradation folgt über den Lebenszyklus eines Akkus in einer S-Form. Das bedeutet, in den ersten 70.000 km verliert der Tesla-Akku ca. 5 %. In der nächsten Lebensphase flacht die Kurve ab. Erst gegen Ende der Lebensdauer als Auto-Akku beschleunigt sich der Effekt wieder, weil das BMS zunehmend Zellen aus dem Pack ausschließt.
| Nr. | Größe | Messwert Beispiel | Einheit | Bedeutung |
|---|---|---|---|---|
| 85 | Full rated range | 579 | km | Errechnete Reichweite mit vollem Akku (inkl. Puffer) |
| 86 | Full typical range | 463 | km | Errechnete Reichweite mit vollem Akku (Tesla-Durchschnittswert) |
In der folgenden Tabelle kann man für die gängigen Tesla-Modelle den Wert für die ursprüngliche Reichweite ablesen. Diese Werte sind mit einer Toleranz von +/- 5% zu bewerten, zumal es keine offizielle Angabe dazu gibt und Neufahrzeuge bereits bei Auslieferung davon abweichen können.
| Modell | Ausführung | Modelljahr | "Typical Range (km)" | Quelle |
|---|---|---|---|---|
| M3 | SR+ | 379 | teslalogger.de | |
| M3 | SR+ LFP | 428 | teslalogger.de | |
| M3 | LR | 498 | teslalogger.de | |
| M3 | LR RWD | 513 | teslalogger.de | |
| M3 | Performance | 497 | teslalogger.de | |
| M3 | SR+ | ab 2021 | 418 | teslalogger.de |
| M3 | SR+ LFP | ab 2021 | 429 | teslalogger.de |
| M3 | LR | ab 2021 | 557 | teslalogger.de |
| M3 | Performance | ab 2021 | 496 | teslalogger.de |
| S | 60 | 335 | teslike.com | |
| S | 70 | 377 | teslike.com | |
| S | 70D | 386 | teslike.com | |
| S | 75 | 401 | teslike.com | |
| S | 75D (350V) | 417 | teslike.com | |
| S | 75D (400V) | 417 | teslike.com | |
| S | 85 | 426 | teslike.com | |
| S | 85 (350V) | 426 | teslike.com | |
| S | 85D | 435 | teslike.com | |
| S | 85D (350V) | 435 | teslike.com | |
| S | P85 | 426 | teslike.com | |
| S | P85+ | keine Werte | ||
| S | P85D | 407 | teslike.com | |
| S | 90 | keine Werte | ||
| S | 90D | 473 | teslike.com | |
| S | P90 | keine Werte | ||
| S | P90D | 435 | teslike.com | |
| S | 100D | 539 | teslike.com | |
| S | P100D | 507 | teslike.com | |
| S | SR Raven | keine Werte | ||
| S | LR Raven | 629 | teslalogger.de | |
| S | Performance Raven | 558 | teslalogger.de | |
| S | LR | ab 2021 | 640 | teslalogger.de |
| S | Plaid | ab 2021 | 601 | teslalogger.de |
| X | 60D | 322 | teslike.com | |
| X | 75D | 383 | teslike.com | |
| X | 90D | 414 | teslike.com | |
| X | P90D | 402 | teslike.com | |
| X | 100D | 475 | teslike.com | |
| X | P100D | 465 | teslike.com | |
| X | LR Raven | 518 | teslalogger.de | |
| X | Performance Raven | 481 | teslalogger.de | |
| X | LR | ab 2021 | 559 | teslalogger.de |
| X | Plaid | ab 2021 | 528 | teslalogger.de |
| Y | LR AWD | 503 | teslalogger.de | |
| Y | LR AWD MIC | ab 2021 | 498 | teslalogger.de |
| Y | LR AWD MIC | ab 2022 | 523 | teslalogger.de |
| Y | LR AWD MIG | 524 | teslalogger.de | |
| Y | LR AWD US | 525 | teslalogger.de | |
| Y | Performance | 484 | teslalogger.de | |
| Y | Performance MIG | 475 | teslalogger.de | |
| Y | Performance US | 475 | teslalogger.de | |
| Y | SR+ | 415 | teslalogger.de |
Quellen: teslalogger.de und Teslike.com, Stand 2023
Mein Tesla Model S hat im Auslieferungszustand eine Typical Range von 507 km. Zur Berechnung der Degradation kann man entweder den Akku vollladen und dann die Reichweite ablesen oder den gemessenen Wert gemäß Tabelle "Full typical range" (Zeile 86) nutzen; bei meinem Fahrzeug sind es 463 km. Das entspricht einer Restkapazität von 91% - also eine Degradation von 8,6 %, was relativ viel ist. Mein Performance-Model S wurde mir als Werkstattwagen mit 22.000 km ausgeliefert und ich gehe davon aus, dass er als Vorführwagen von vielen Menschen ziemlich hart heran genommen wurde. Das geht natürlich auch auf den Akku.
Welche Werte sind noch interessant?
Hier noch ein paar weitere Werte, die interessant sein könnten, aber mit der Akku-Qualität nichts zu tun haben.
| Nr. | Größe | Messwert Beispiel | Einheit | Bedeutung |
|---|---|---|---|---|
| 27 | Fr drive power max | 297 | kW | Antrieb Maximale Leistung Front (während der Fahrt) |
| 38 | Rr regen power max | 40.0 | kW | Antrieb aktuell maximale Rekuperationsleistung Heck (während der Fahrt) |
| 39 | Rr drive power max | 449 | kW | Antrieb Maximale Leistung Heck (während der Fahrt) |
| 71 | Regen total | 4290 | kWh | Energiemenge rekuperiert gesamt |
- Zeilen 27/39: Die maximale Leistung der Front- und Heckmotoren ergibt in Summe einen Wert von über 700 kW. Das ist mehr, als das Auto am Ende wirklich liefert. Das liegt daran, dass selbst bei maximaler Beschleunigung niemals beide Motoren gleichzeitig die volle Leistung abrufen. Der Akku ist nämlich nicht in der Lage, für beide Motoren diese Energiemenge in der gleichen Zeit zur Verfügung zu stellen, ohne dabei die Zellen zu schädigen.
- Zeile 38: Die Rekuperation ist bei meinem Fahrzeug zum Zeitpunkt der Messung auf 40kW begrenzt (normalerweise 50 kW). Das Fahrzeug war zu der Zeit zu kalt und das BMS reduziert die maximale Leistung beim Fahren, beim Laden und auch beim Rekuperieren. Man sieht auch, dass die Rekuperation ausschließlich über den Heckmotor umgesetzt wird.
- Zeile 71: Die gesamte Energiemenge, die durch Rekuperation gewonnen wurde, beträgt 4290 kWh. Im Verhältnis zur geladenen Energiemenge von 24428 kWh (Zeile 65) sind das immerhin 18%.
Zeilen 108 - 113: Die Lüftungsklappen im Heizungssystem (Louvers 1 - 6) haben einen Sensor, der die aktuelle Stellung aufzeichnet. Durch Betätigung der Klimasteuerung (Hepa-Filter, Luftstromverstellung zum Fenster, Mitte, Unten, A/C an-aus, usw.) kann man in der App in Echtzeit sehen, wie die Klappen arbeiten. Hier kommt es häufig vor, dass Klappen klemmen und den Luftstrom nicht ordentlich leiten. Das sieht man in der Tabelle daran, wenn Klappen unerwartet auf einem mittleren Prozent-Wert stehen bleiben. Das kann zum Beispiel ein Grund sein, warum die Heizung in der Kälteperiode nicht ordentlich arbeitet.
Fazit
Durch das Auslesen des Akkus kann man also recht präzise den Gesundheitszustand des Akkus in Erfahrung bringen. Im zukünftigen Gebrauchtwagen-Markt wird das ein wichtiges Mittel sein, um Rückschlüsse auf den Zustand der Antriebstechnologie zu schließen. Andere Fahrzeug-Hersteller werden diese Daten vielleicht weniger offen preisgeben, aber am Ende doch nachziehen müssen, weil die Community danach fragen wird.
Wer bei seinem Tesla mal eine Messung durchführen möchte und sich den Anschluss der Technik nicht zutraut bzw. die Anschaffung nicht vornehmen will, kann sich gerne an mich wenden.