Warum eine Zyklenzahl allein nichts sagt
Ein Zyklus ist die Umsetzung einer Kapazität — laden und entladen. Ein Vollzyklus entspricht einer kompletten Entladung, ein Teilzyklus einem Bruchteil. Für die Alterung zählt aber nicht die Zahl der Ladevorgänge, sondern die insgesamt umgesetzte Ladungsmenge und die Bedingungen, unter denen sie umgesetzt wird. Deshalb braucht jede Zyklenangabe zwei Zusatzangaben, um vergleichbar zu sein: die Entladetiefe (DoD) — wie tief pro Zyklus entladen wird — und die SoH-Grenze, bei der das Lebensende definiert ist.
Der DoD wirkt physikalisch: Tiefe Entladung bedeutet größere mechanische Ausdehnung im Elektrodengitter und Betrieb näher an den Spannungsgrenzen, wo Elektrolytzersetzung und SEI-Wachstum zunehmen. Flaches Zyklisieren belastet die Zelle weniger — und liefert damit ein Vielfaches an Zyklen. Der SoH (State of Health) beschreibt die noch verfügbare Kapazität gegenüber dem Neuzustand; Datenblätter setzen das End of Life meist bei 80 % SoH an, ab dort gilt die Zelle als verbraucht, obwohl sie technisch weiterläuft.
Dieselbe Zelle, völlig verschiedene Lebensdauer
Die folgende Tabelle zeigt eine typische LFP-Zelle unter unterschiedlichen Betriebsbedingungen. Die Zahlen sind Größenordnungen, keine Datenblattgarantie — aber sie machen die Hebelwirkung sichtbar:
| Entladetiefe (DoD) | End of Life (SoH) | erreichbare Zyklen |
|---|---|---|
| 100 % | 80 % | ~3.000 |
| 80 % | 80 % | ~4.500 |
| 50 % | 80 % | ~8.000 |
| 50 % | 70 % | ~12.000 |
Zwei Dinge fallen auf. Erstens: Halbiert man den DoD von 100 auf 50 %, steigt die Zyklenzahl nicht auf das Doppelte, sondern grob auf das 2,5-Fache — der Zusammenhang ist überproportional. Zweitens: Senkt man zusätzlich die akzeptierte SoH-Grenze von 80 auf 70 %, wächst die nutzbare Zyklenzahl noch einmal deutlich. Dieselbe physische Zelle „hat" also je nach Nutzung zwischen 3.000 und über 12.000 Zyklen. Wer nur „Zyklen" vergleicht, vergleicht Äpfel mit Birnen.
Für die Auslegung heißt das: Zuerst wird das End of Use definiert — welche Restkapazität reicht für den Betrieb noch aus? — und der DoD aus dem realen Lastprofil bestimmt. Erst dann ist eine Zyklenzahl belastbar.
Der Akku altert auch im Regal
Neben der zyklischen Alterung läuft die kalendarische: Eine Lithiumzelle verliert Kapazität, auch wenn sie nicht genutzt wird. Treiber sind Temperatur und Ladezustand. Warme Lagerung bei hohem SoC beschleunigt das SEI-Wachstum spürbar; kühl und bei mittlerem SoC (rund 40–60 %) gelagert, altert dieselbe Zelle deutlich langsamer. Bis zum Erreichen von 80 % SoH liegt die kalendarische Lebensdauer je nach Bedingungen grob bei einem Jahrzehnt oder mehr. Bei Anwendungen mit wenigen Zyklen pro Jahr wird nicht die Zyklenzahl zum Lebensende führen, sondern der Kalender — dann ist die Lagertemperatur wichtiger als jede Zyklenangabe.
Das Muster in der proLogistik-Flotte
Seit 2016 liefern wir für proLogistik mobile Akkuboxen im Peli Case — mehrere hundert Einheiten pro Jahr, Laufzeit bis zu einer Woche pro Ladung. Über die Jahre entstand daraus ein großes Feld gleichartiger Packs unter realer Belastung, und genau das macht das Muster sichtbar: Einheiten, die im Betrieb selten tief entladen und nicht dauerhaft auf 100 % gehalten wurden, zeigen nach vielen Ladevorgängen einen merklich höheren Rest-SoH als solche, die regelmäßig ganz leergefahren und sofort wieder vollgeladen wurden. Kein Laborbefund, sondern Feldrealität. Die Konsequenz übertragen wir zurück in die Auslegung: Wo die Anwendung es zulässt, wird das nutzbare Fenster bewusst begrenzt statt die volle Kapazität auszureizen — der spätere Rest-SoH ist der Ertrag dieser Entscheidung.
Regel für die Bewertung von Zyklenangaben
- –Eine Zyklenzahl ohne DoD und SoH-Grenze ist wertlos — beide immer mitfordern.
- –Bei gleicher Zelle steigt die Zyklenzahl überproportional, wenn der DoD sinkt.
- –Zuerst End of Use definieren (welche Restkapazität reicht), dann DoD aus dem Lastprofil ableiten, dann Zyklen bewerten.
- –Bei wenigen Zyklen pro Jahr ist die kalendarische Alterung der bestimmende Faktor — Lagertemperatur und Lager-SoC beachten.
- –Wo möglich, das nutzbare Kapazitätsfenster begrenzen statt voll auszureizen; das zahlt sich im Rest-SoH aus.
Wenn Sie Ihr Lastprofil — Zyklen pro Tag, typische Entladetiefe, geforderte Rest-Laufzeit am Lebensende — benennen können, lässt sich die realistische Lebensdauer eines Packs rechnen statt schätzen. Das ist die Grundlage jeder ehrlichen Auslegung.