Was ist SoH? Den Batteriezustand richtig einordnen

Was bedeutet es tatsächlich, wenn jemand sagt, eine Batterie liege bei 82 Prozent? Wir erklären die Begriffe, Messmethoden und den normalen Verschleiß.

Torbjörn Sundström, Battery Industry Expert28. Juli 20269 Min. Lesezeit

SoC beschreibt, wie viel sich gerade im Tank befindet. SoH beschreibt, wie groß dieser Tank noch ist. Keiner der beiden Werte wird direkt gemessen. Beide werden aus den protokollierten Batteriedaten berechnet. Deshalb können verschiedene Werkzeuge beim selben Fahrzeug zu unterschiedlichen Ergebnissen kommen. Eine Zustandskennzahl ist ohne Angabe ihrer Ermittlung nicht aussagekräftig.

Vier Begriffe, die häufig verwechselt werden

BegriffBeschreibungEinheitÄnderungsgeschwindigkeit
SoC
State of Charge
Wie viel Energie sich aktuell in der Batterie befindet.%Fortlaufend, nach oben und unten
SoH
Batteriezustand
Welcher Anteil der ursprünglichen Speicherkapazität bei einem bestimmten Lastfall noch vorhanden ist.%Langsam, im Wesentlichen nur nach unten
InnenwiderstandVereinfacht gesagt: wie leicht die Batterie Leistung abgeben und aufnehmen kann. Mit steigendem Innenwiderstand sinkt der SoH, da ein höherer Innenwiderstand die nutzbare Lade- und Entladekapazität bei einem bestimmten Lastfall verringert.MilliohmSteigt mit dem Alter, bei Kälte vorübergehend höher
ReichweiteDas Ergebnis aller genannten Faktoren sowie von Fahrweise, Wetter, Beladung und Geschwindigkeit.kmVon Tag zu Tag

Die ersten beiden Begriffe werden am häufigsten verwechselt. SoC ist eine Momentaufnahme und wird mit jedem Laden neu bestimmt. SoH ist ein Maß für den Zustand der Batterie und bewegt sich langsam in eine Richtung. Ein Fahrzeug kann auf dem Display 100 Prozent anzeigen und dennoch eine deutlich verschlissene Batterie besitzen. Das Display zeigt den SoC.

SoC ist nicht SoH

Gleicher Ladezustand, unterschiedliche Energiemenge

Stellen Sie sich SoH als Größe des Tanks und SoC als dessen aktuellen Inhalt vor. Eine Batterie mit 77 kWh, die 20 Prozent ihrer Kapazität verloren hat, fasst noch 62 kWh. Bei einem Ladezustand von 60 Prozent enthält sie 37 kWh, während eine neue Batterie bei denselben 60 Prozent 46 kWh enthält. Auf dem Display sieht der Fahrer denselben Wert, hat jedoch neun Kilowattstunden weniger zum Fahren zur Verfügung.

Deshalb macht sich eine sinkende Reichweite nur selten als plötzlicher Fehler bemerkbar. Sie nimmt schrittweise ab und wird leicht auf Winterkälte, neue Reifen oder ein verändertes Fahrprofil zurückgeführt. Erst eine Messung zeigt, was tatsächlich geschehen ist.

So wird der Batteriezustand in der Praxis gemessen

Es gibt keinen Sensor, der den Batteriezustand direkt misst. Jede Methode kombiniert Messung und Berechnung. Sie unterscheiden sich hinsichtlich Zeitaufwand, Belastung der Batterie und Vergleichbarkeit der Ergebnisse zwischen Fahrzeugen.

MethodeVorgehenStärkeZu beachten
Vollständiger LadezyklusDie Batterie wird entladen und vollständig geladen, während die Energiemenge gemessen wird.Direkte Kapazitätsmessung. Referenzmethode im Labor.Dauert viele Stunden, bindet Ladegerät und Personal, und die Tiefentladung belastet die Batterie.
Auslesen von BatteriedatenDie protokollierten Batteriewerte werden über den Diagnoseanschluss des Fahrzeugs abgerufen.Dauert weniger als zwei Minuten, erfordert keinen Ladevorgang und basiert auf Daten aus der gesamten Batterielebensdauer.Rohdaten müssen anhand von Referenzwerten für das jeweilige Modell interpretiert werden.
Analyse anhand einer ReferenzflotteDie Werte werden mit Fahrzeugen desselben Modells und Modelljahrs verglichen.Macht die Kennzahl vergleichbar und hilft, Abweichungen zu erkennen.Erfordert eine ausreichend große und aktuelle Referenzdatenbank.
Innenwiderstand und ImpedanzDie Reaktion der Batterie auf Strom- und Spannungsimpulse wird gemessen.Erfasst unter anderem die Leistungsfähigkeit.Beeinflusst den SoH indirekt und ist bereits teilweise im SoH-Wert berücksichtigt. Moderne Batteriemanagementsysteme (BMS) überwachen und schätzen den Innenwiderstand kontinuierlich.

Im Werkstattumfeld hat sich die Kombination aus Datenauslesung und Analyse anhand von Referenzdaten aus guten Gründen als praktische Standardlösung etabliert. Das Batteriemanagementsystem hat während der gesamten Lebensdauer Spannung, Temperatur, Ladezyklen und Energieflüsse protokolliert. Die Informationen sind also bereits im Fahrzeug vorhanden und müssen nur abgerufen und interpretiert werden. Dadurch entsteht eine Grundlage, die auf Jahren realer Nutzung statt auf einem einzelnen Messzeitpunkt basiert.

Dass der Vorgang weniger als zwei Minuten dauert, ist mehr als eine Frage der Bequemlichkeit. Ein halbtägiger Test wird nur ausnahmsweise an Fahrzeugen durchgeführt, bei denen bereits ein Verdacht besteht. Ein Test, der weniger als zwei Minuten dauert, kann bei jeder Inzahlungnahme stattfinden. Erst dann werden die Werte über den gesamten Bestand hinweg vergleichbar.

Vergleichen Sie stets Messungen, die mit derselben Methode durchgeführt wurden. Verschiedene Werkzeuge erfassen teilweise unterschiedliche Aspekte und können beim selben Fahrzeug leicht abweichende Ergebnisse liefern, ohne dass eines davon falsch sein muss.

Was als normale Degradation gilt

Verbleibende Kapazität nach 10 Jahren

Die Auswertung von mehr als 22.700 Fahrzeugen aus 21 Modellreihen durch Geotab liefert bislang das breiteste Bild des tatsächlichen Verschleißes. Im Durchschnitt beträgt der Kapazitätsverlust etwa 2,3 Prozent pro Jahr. Eine typische Batterie verfügt nach acht Jahren demnach noch über rund 80 Prozent Kapazität – deutlich mehr als die Garantieschwelle von 70 Prozent, die die meisten Hersteller für acht Jahre oder 160.000 Kilometer anwenden.

Die Streuung ist jedoch groß. Fahrzeuge, die überwiegend mit Wechselstrom geladen wurden, lagen bei etwa 1,5 Prozent pro Jahr. Fahrzeuge mit intensiver Nutzung von Schnellladern über 100 kW erreichten rund 3,0 Prozent. Über zehn Jahre entspricht dies ungefähr dem Unterschied zwischen einer Batterie mit 85 Prozent und einer mit gut 70 Prozent Restkapazität.

Zwei Muster sind wichtig. Im ersten Jahr sinkt die Kapazität häufig schneller, bevor sich die Kurve abflacht. Wenige Prozent im ersten Jahr sind normal und kein Warnsignal. Gegen Ende der Lebensdauer kann sich der Verlauf wieder beschleunigen. Dazwischen schreitet die Alterung im Wesentlichen langsam und vorhersehbar voran.

Zwei Fahrzeuge, gleicher Kilometerstand, unterschiedliche Batterie

Gleiches Modell und gleicher Kilometerstand

Der Kilometerstand ist das Erste, worauf wir bei der Bewertung eines Gebrauchtwagens achten. Für die Batterie ist er jedoch ein grobes Maß. Alter, Lademuster, Ladezustand beim Parken und Klima wiegen zusammen schwerer als die Laufleistung.

Ein Fahrzeug, das meist zu Hause auf 80 Prozent geladen und halbvoll in einer kühlen Garage geparkt wurde, kann zehn bis fünfzehn Prozentpunkte über einem baugleichen Fahrzeug liegen, das in warmem Klima täglich auf 100 Prozent schnellgeladen wurde. Das ist kein theoretischer Unterschied. Er entspricht mehreren Jahren normalen Verschleißes und ist im Serviceheft nicht erkennbar.

Was ein SoH-Wert nicht aussagt

Der Batteriezustand wird gern in einer einzigen Zahl zusammengefasst, doch die Realität hat weitere Dimensionen. Eine vollständige Grundlage sollte auch Aussagen zu folgenden Punkten enthalten:

  • Streuung zwischen den Zellen. Ein Batteriepack mit 90 Prozent Kapazität, aber großen Unterschieden zwischen den Zellen, ist schlechter, als der Wert vermuten lässt. Die schwächste Zelle begrenzt das gesamte Batteriepack.
  • Innenwiderstand. Eine Batterie kann ihre Kapazität behalten haben, aber dennoch nicht mehr die volle Leistung liefern. Das zeigt sich durch schwächere Beschleunigung und langsameres Laden.
  • Temperatur- und Ladehistorie. Die bisherige Behandlung des Fahrzeugs sagt viel darüber aus, wie schnell die Kurve weiter sinken wird.
  • Gespeicherte Fehlercodes. Aktive oder frühere Fehler im Batteriesystem können den Wert deutlich stärker beeinflussen als wenige Prozentpunkte Kapazität.

So ordnen Sie einen Batteriebericht ein

Die folgenden Bandbreiten sind Faustregeln, um einen Wert in Kontext zu setzen. Was normal ist, variiert je nach Modell. Vergleichen Sie deshalb möglichst mit demselben Modell und Modelljahr.

Gemessener SoHPlausible Einordnung
Über 90 %Für die meisten Fahrzeuge unter fünf Jahren im erwarteten Bereich oder darüber.
85–90 %Normal für ein fünf bis acht Jahre altes Fahrzeug. Kein Handlungsbedarf.
80–85 %Bei höherem Alter oder hoher Laufleistung normal. Eine Nachfrage zum Lademuster ist sinnvoll.
70–80 %Spürbar geringere Reichweite. Garantiestatus und Zellstreuung prüfen.
Unter 70 %Häufig unterhalb der Garantieschwelle des Herstellers. Vor Kauf oder Verkauf sollte dies untersucht werden.

Häufig gestellte Fragen

Reichen die Angaben im Fahrzeug aus?

Die Fahrzeugdaten sind der Ausgangspunkt. Die Anzeige ist jedoch eine Vereinfachung, und längst nicht alle Modelle zeigen den Batteriezustand an. Damit die Werte vergleichbar werden, müssen die zugrunde liegenden Daten abgerufen und anhand von Referenzdaten für das Modell interpretiert werden.

Sinkt der Batteriezustand anfangs schneller?

Häufig ja. Im ersten Jahr verlieren viele Batterien wenige Prozent, bevor sich die Kurve abflacht. Der Grund ist, dass sich die SEI-Schicht auf der Anode am schnellsten bildet, wenn die Batterie neu ist.

Lässt sich eine verschlissene Batterie regenerieren?

Verlorene Kapazität lässt sich grundsätzlich nicht zurückgewinnen. Zellbalancierung und Kalibrierung können jedoch dafür sorgen, dass das Fahrzeug einen genaueren Wert anzeigt.

Wie häufig sollte eine Batterie getestet werden?

Bei Inzahlungnahme und Verkauf. Darüber hinaus ist eine Messung pro Jahr eine sinnvolle Routine für Fahrzeugflotten und alle, die die Entwicklung verfolgen möchten.

Quellen

Geotab, EV Battery Health: Key Findings from 22,700 Vehicle Data Analysis; Volkswagen Schweden, Batteriegarantie und Wartung; Toyota Schweden, Service und Batteriegarantie. Die genannten Bandbreiten sind Faustregeln und variieren je nach Modell.

Vergleichen Sie den Batteriezustand jedes Mal nach demselben Verfahren

Optiledger liest die Batteriedaten über den Diagnoseanschluss des Fahrzeugs aus und interpretiert die Werte anhand von Referenzdaten für das Modell. Der Test dauert weniger als zwei Minuten und erfordert weder vollständiges Entladen noch Aufladen.

So funktioniert der Test