Feststoffbatterien fürs E-Auto: So realistisch sind 1500 km pro Ladung
1200 km sind bereits geschafft. Doch wie nah sind Festkörperbatterien wirklich an 1500 km Reichweite und der Großserie?
Mercedes testete eine neuartige Festkörperbatterie in einem EQS auf der Langstrecke: Der Erprobungsträger fuhr 1205 km von Stuttgart nach Malmö, ohne nachzuladen. Am Ziel zeigte das Fahrzeug laut Hersteller noch 137 km Restreichweite an.
Foto: MediaPortal Mercedes-Benz AG
Festkörperbatterien sollen Elektroautos deutlich größere Reichweiten ermöglichen. Immer wieder ist sogar von 1000 oder 1500 km mit einer Akkuladung die Rede. Inzwischen haben erste Versuchsträger mehr als 1200 km auf der Straße geschafft. Doch solche Rekorde erzählen nur einen Teil der Geschichte. Entscheidend sind Energiedichte, Lebensdauer, Fertigung und die Frage, ob ein E-Auto überhaupt einen Akku für 1500 km braucht. Ein Überblick über Technik, Hürden und den Stand der Serienentwicklung.
Inhaltsverzeichnis
- Mercedes schaffte 1205 km
- Was ist eine Festkörperbatterie?
- Festkörper ist nicht gleich Festkörper
- Auch der 1205-km-Mercedes ist ein Grenzfall
- Was sagt der Reichweitentest überhaupt aus?
- Sind 1500 km technisch möglich?
- Ein kleinerer Akku könnte wertvoller sein als 1500 km Reichweite
- Warum es Festkörperbatterien so schwer haben
- Wenn Lithium durch den Festelektrolyten wächst
- Manche Batterien brauchen Druck
- Die Fabrik ist mindestens so wichtig wie die Zellchemie
- Sind Festkörperbatterien sicherer?
- Wie weit ist die Industrie?
- Wann kommen echte All-Solid-State-Batterien in Serienautos?
- Sind 1500 km mit einer Akkuladung also realistisch?
Mercedes schaffte 1205 km
1500 km mit einer Akkuladung: Bei heutigen Elektroautos wäre das eine außergewöhnliche Reichweite. Festkörperbatterien sollen solche Distanzen möglich machen. Hersteller und Batterieentwickler versprechen gleichzeitig kürzere Ladezeiten, weniger Gewicht und ein höheres Sicherheitsniveau.
Ganz aus der Luft gegriffen sind die hohen Reichweiten inzwischen nicht mehr. Ein Mercedes EQS mit einer neuartigen Lithium-Metall-Batterie fuhr Ende August 2025 1205 km von Stuttgart nach Malmö, ohne nachzuladen. Am Ziel zeigte das Fahrzeug laut Mercedes noch 137 km Restreichweite an. Es handelte sich allerdings um einen Erprobungsträger und nicht um ein Serienfahrzeug.
Der Versuch zeigt: Reichweiten deutlich jenseits der 1000 km sind technisch möglich. Er beweist aber weder eine Serienreichweite von 1200 km noch, dass künftige Elektroautos zwangsläufig 1500 km weit fahren werden. Dazu kommt eine weitere Besonderheit: Nicht alles, was Hersteller als Festkörperbatterie bezeichnen, ist technisch dasselbe.
Was ist eine Festkörperbatterie?
Eine klassische Lithium-Ionen-Zelle enthält einen flüssigen Elektrolyten. Durch ihn bewegen sich Lithium-Ionen beim Laden und Entladen zwischen den Elektroden.
Bei einer Festkörperbatterie übernimmt ein fester beziehungsweise weitgehend fester Ionenleiter diese Aufgabe. Das klingt zunächst nach einer kleinen Änderung. Tatsächlich verändert der feste Elektrolyt aber einen entscheidenden Teil des Zellaufbaus.
Interessant wird die Technik vor allem in Verbindung mit einer Lithium-Metall-Anode. Sie kann deutlich mehr Lithium speichern als die heute üblichen Graphitanoden und damit die Energiedichte der Zelle erhöhen.
Eine höhere Energiedichte bedeutet: In einer Batterie gleicher Größe und Masse lässt sich mehr Energie speichern. Alternativ kann ein Hersteller den Akku kleiner und leichter bauen und trotzdem die gleiche Reichweite erreichen. Genau dieser zweite Punkt geht in der Diskussion um 1000 oder 1500 km häufig unter.
Festkörper ist nicht gleich Festkörper
Der Begriff „Festkörperbatterie“ wird inzwischen sehr großzügig verwendet. Technisch reicht das Spektrum von Batterien mit nur teilweise festem Elektrolyten bis zur echten All-Solid-State-Batterie.
Grob lassen sich drei Gruppen unterscheiden:
- Semi-Solid- und Quasi-Solid-State-Batterien enthalten weiterhin flüssige, gelartige oder polymerbasierte Bestandteile. Sie gelten als Zwischenschritt zwischen heutigen Lithium-Ionen-Zellen und vollständig festen Batterien.
- Hybridkonzepte kombinieren feste und flüssige Komponenten. QuantumScape verwendet beispielsweise einen festen keramischen Separator, während auf der Kathodenseite weiterhin ein Katholyt eingesetzt wird.
- All-Solid-State-Batterien (ASSB) sollen ohne flüssigen Elektrolyten auskommen. An solchen Systemen arbeiten unter anderem Toyota, BMW und Solid Power, Samsung SDI sowie Honda.
Diese Unterscheidung wird zunehmend wichtig. Erste Semi-Solid-Systeme sind bereits erheblich näher am Markt als reine All-Solid-State-Batterien.
Ein Beispiel ist der MG4 Urban. Sein Elektrolyt ist nach Herstellerangaben zu 95 % fest. Warum solche Halb-Festkörperbatterien nicht mit einer echten ASSB gleichgesetzt werden sollten, erklärt ingenieur.de ausführlich im Beitrag Erstes Serien-E-Auto mit Halb-Festkörperbatterien: Was der MG4 Urban wirklich kann.
Auch der 1205-km-Mercedes ist ein Grenzfall
Das wird am bisher spektakulärsten Straßentest deutlich. Mercedes spricht beim EQS-Erprobungsträger von einer Festkörperbatterie. Die Zellen stammen vom US-Unternehmen Factorial und basieren auf dessen FEST-Technologie. Factorial selbst ordnet FEST inzwischen jedoch als Quasi-Solid-State-Batterie ein. Verwendet werden eine Lithium-Metall-Anode und ein polymerbasierter quasi-fester Elektrolyt.
Eine vollständig feste Batterie entwickelt Factorial parallel unter dem Namen Solstice. Dort kommt ein sulfidischer All-Solid-State-Elektrolyt zum Einsatz. Die 1205 km bleiben deshalb ein wichtiger Praxistest. Sie sind aber kein Beleg dafür, dass eine reine All-Solid-State-Batterie bereits 1200 km in einem seriennahen E-Auto bewältigt.
Was sagt der Reichweitentest überhaupt aus?
Der Mercedes-Versuch zeigt vor allem, was eine höhere Energiedichte im Fahrzeug bewirken kann. Laut Mercedes besitzt das neue Batteriesystem rund 25 % mehr nutzbaren Energieinhalt als die konventionelle Batterie des EQS, obwohl Gewicht und Abmessungen ungefähr vergleichbar geblieben seien.
Die 1205 km selbst sollte man trotzdem vorsichtig interpretieren. Es war keine WLTP-Messung und kein unabhängiger Vergleich zwischen zwei identischen Fahrzeugen. Geschwindigkeit, Verkehr, Außentemperatur, Topografie sowie Heiz- und Kühlbedarf beeinflussen den Verbrauch eines Elektroautos.
Die von Mercedes genannten 137 km Restreichweite sind außerdem ein vom Fahrzeug berechneter Wert. Sie wurden nicht zusätzlich gefahren. Für die Entwicklung ist der Versuch dennoch relevant: Ein komplettes Batteriesystem mit Lithium-Metall-Zellen hat eine mehr als 1200 km lange Fahrt unter realen Straßenbedingungen absolviert.
Sind 1500 km technisch möglich?
Grundsätzlich: ja.
Es gibt keine physikalische Grenze, die ein Elektroauto bei 1000 oder 1200 km stoppt. Mit genügend nutzbarer Batteriekapazität und einem effizienten Fahrzeug lassen sich auch größere Reichweiten erreichen.
Die Festkörpertechnik könnte das erleichtern, weil sie höhere Energiedichten verspricht. Doch daraus folgt nicht automatisch, dass eine bestimmte Festkörperzelle ein Auto 1500 km weit fahren lässt.
Die Reichweite entsteht aus dem Zusammenspiel von:
- nutzbarer Batteriekapazität,
- Wirkungsgrad des Antriebs,
- Fahrzeuggewicht,
- Aerodynamik,
- Reifen,
- Geschwindigkeit,
- Außentemperatur,
- Nebenverbrauchern.
Eine hohe Energiedichte der Zellen ist deshalb nur ein Teil der Rechnung. Darin liegt die Schwäche vieler spektakulärer Reichweitenangaben. Aus einem Laborwert in Wattstunden pro Kilogramm wird eine theoretische Fahrzeugreichweite hochgerechnet, obwohl Batteriepaket, Fahrzeuggewicht und Verbrauch noch gar nicht feststehen.
1500 km sind technisch vorstellbar. Ob sie mit einem bezahlbaren Serienfahrzeug sinnvoll erreichbar sind, ist eine andere Frage.
Ein kleinerer Akku könnte wertvoller sein als 1500 km Reichweite
Für die meisten Elektroautos dürfte der größte Vorteil einer Festkörperbatterie ohnehin nicht darin bestehen, die Reichweite immer weiter nach oben zu treiben.
Angenommen, eine neue Zellgeneration speichert deutlich mehr Energie pro Kilogramm. Dann kann der Hersteller entweder mehr Energie in denselben Bauraum packen oder einen kleineren Akku verwenden. Gerade die zweite Variante ist interessant.
Ein kleineres Batteriesystem kann:
- weniger wiegen,
- weniger Bauraum benötigen,
- den Materialbedarf reduzieren,
- die Fahrleistungen verbessern,
- den Energieverbrauch des Fahrzeugs senken.
Ob es dadurch auch günstiger wird, ist dagegen keineswegs sicher. Neue Zellmaterialien und aufwendige Produktionsverfahren können eine Festkörperbatterie zunächst deutlich teurer machen. Für ein Massenmodell könnte deshalb ein leichter Akku mit 600 oder 700 km Reichweite attraktiver sein als ein schwereres Paket, das 1500 km schafft.
Warum es Festkörperbatterien so schwer haben
Eine hohe Energiedichte allein reicht nicht für ein serienfähiges Auto. Eine Fahrzeugbatterie muss über viele Jahre funktionieren. Sie erlebt tausende Lade- und Entladevorgänge, Wintertemperaturen, Sommerhitze, Schnellladungen und hohe Leistungsanforderungen. Gleichzeitig darf die Leistung nicht zu schnell nachlassen.
Bei Festkörperzellen bereiten insbesondere die Grenzflächen zwischen Elektroden und Festelektrolyt Probleme. Ein flüssiger Elektrolyt kann Oberflächen gut benetzen. Zwei feste Materialien müssen dagegen dauerhaft engen Kontakt halten. Volumenänderungen beim Laden und Entladen können kleine Hohlräume und Risse entstehen lassen. Dort steigt der Widerstand, die Zelle altert schneller.
Wie komplex diese Vorgänge sind, zeigen Untersuchungen am Helmholtz-Zentrum Berlin. Forschende beobachten mit Röntgenmethoden, wie sich an den Grenzflächen während des Betriebs neue Stoffe bilden, die den Lithiumtransport behindern. VDI nachrichten beschreibt die Untersuchungen im Beitrag Dem Rätsel der kürzeren Lebensdauer von Feststoffbatterien auf der Spur.
Wenn Lithium durch den Festelektrolyten wächst
Ein weiteres Problem betrifft Lithium-Metall-Anoden. Beim Laden kann sich Lithium ungleichmäßig abscheiden. Unter ungünstigen Bedingungen entstehen Strukturen, die sich entlang von Rissen und Schwachstellen im Elektrolyten ausbreiten. Erreichen sie die andere Elektrode, droht ein interner Kurzschluss.
Lange ging die Forschung davon aus, dass solche Risse hauptsächlich durch mechanischen Druck entstehen. Untersuchungen des Massachusetts Institute of Technology zeigen jedoch, dass elektrochemische Reaktionen den Festelektrolyten während des Betriebs zusätzlich schwächen können.
Die Hintergründe erklärt ingenieur.de im Beitrag Warum Festkörperbatterien bisher scheitern: MIT findet überraschende Ursache. Auch Forschende des Max-Planck-Instituts für Nachhaltige Materialien in Düsseldorf untersuchen, wie sich Lithium in Festelektrolyten ausbreitet. Mehr dazu lesen Sie bei ingenieur.de unter Akku-Rätsel gelöst: Kommt jetzt die Festkörperbatterie?.
Manche Batterien brauchen Druck
Hinzu kommt eine mechanische Herausforderung: Einige Festkörper- und Lithium-Metall-Zellen benötigen einen bestimmten Anpressdruck, damit die einzelnen Schichten während des Betriebs guten Kontakt behalten. Wie aufwendig das werden kann, zeigt erneut der Mercedes-Versuchsträger. Sein Batteriepaket nutzt pneumatische Aktuatoren, die Volumenänderungen der Zellen ausgleichen.
Solche Konstruktionen sind technisch lösbar. Für die Großserie müssen sie aber wenig wiegen, wenig Platz beanspruchen, zuverlässig funktionieren und bezahlbar sein. Der optimale Zellaufbau wird deshalb nicht allein anhand der höchsten Energiedichte ausgewählt.
Die Fabrik ist mindestens so wichtig wie die Zellchemie
Ein guter Laborakku ist noch keine serienfähige Batterie. Für ein Fahrzeugprogramm müssen große Mengen identischer Zellen entstehen. Produktionsanlagen müssen sie schnell herstellen können, bei engen Toleranzen und möglichst geringem Ausschuss. Wie schwierig das wird, hängt stark vom jeweiligen Festkörperkonzept ab.
Factorial betont beispielsweise, dass seine Quasi-Solid-State-Technologie FEST weitgehend mit bestehenden Produktionsverfahren für Lithium-Ionen-Zellen kompatibel sein soll. Das könnte den Übergang erleichtern.
Bei anderen Verfahren ändern sich größere Teile der Produktion. Sulfidische Festelektrolyte sind beispielsweise empfindlich gegenüber Feuchtigkeit. Trocknung, Beschichtung und das Zusammenfügen der einzelnen Schichten stellen entsprechend hohe Anforderungen an den Prozess.
Ein Batteriehersteller muss deshalb nicht nur eine leistungsfähige Zelle entwickeln. Er muss beweisen, dass sich diese Zelle millionenfach und zu konkurrenzfähigen Kosten produzieren lässt.
Sind Festkörperbatterien sicherer?
Festkörperbatterien besitzen grundsätzlich Potenzial für ein höheres Sicherheitsniveau. Besonders bei All-Solid-State-Systemen entfällt der leicht entzündliche flüssige organische Elektrolyt klassischer Lithium-Ionen-Zellen.
Das heißt allerdings nicht, dass eine solche Batterie nicht mehr überhitzen oder brennen kann. Lithium-Metall ist hochreaktiv. Interne Kurzschlüsse bleiben möglich. Auch bestimmte Kathodenmaterialien können bei hohen Temperaturen kritische Reaktionen auslösen.
„Festkörper“ ist deshalb nicht gleichbedeutend mit „nicht brennbar“. Wie groß der Sicherheitsgewinn ausfällt, hängt von der konkreten Zellchemie und dem Aufbau des gesamten Batteriesystems ab.
Wie weit ist die Industrie?
Inzwischen befinden sich mehrere Konzepte zwischen Pilotfertigung und Fahrzeugerprobung. Mercedes und Stellantis testen Factorials Quasi-Solid-State-Technologie bereits auf der Straße. Stellantis integrierte FEST-Zellen 2026 in einen Dodge Charger Daytona und untersucht damit Leistung, Zuverlässigkeit und Sicherheit unter realen Bedingungen.
Parallel arbeiten andere Hersteller an vollständig festen Zellen. Toyota verfolgt gemeinsam mit Idemitsu ein sulfidbasiertes All-Solid-State-Konzept. Beide Unternehmen nennen 2027 bis 2028 als Ziel für den Beginn der Kommerzialisierung. Anschließend soll die Fertigung hochgefahren werden.
Samsung SDI plant nach eigenen Angaben weiterhin, 2027 mit der Massenproduktion seiner All-Solid-State-Batterie zu beginnen. Eine Pilotanlage läuft bereits, erste Muster wurden an Kunden geliefert.
Volkswagens Partner QuantumScape arbeitet wiederum an einem anderen Ansatz mit keramischem Festseparator. Die Batterietochter PowerCo hat sich Produktionsrechte an der Technologie gesichert. Über die Kooperation und eine mögliche Fertigung im Gigawattstunden-Maßstab berichtet VDI nachrichten im Beitrag VW schließt Deal mit QuantumScape für Feststoffbatterien ab. QuantumScape nahm Anfang 2026 zudem seine automatisierte Eagle-Pilotlinie in Betrieb. Sie soll Zellen für weitere Tests und Integrationsprogramme liefern.
| Hersteller/Partner | Batteriekonzept | Stand im September 2026 |
| Mercedes-Benz / Factorial | FEST, Quasi-Solid-State | EQS-Erprobungsträger fährt 1205 km ohne Laden; Mercedes strebt Technologien dieser Art bis Ende des Jahrzehnts für die Serie an |
| Stellantis / Factorial | FEST, Quasi-Solid-State | Dodge Charger Daytona seit Juni 2026 im Straßentest |
| Toyota / Idemitsu | All-Solid-State, sulfidisch | Toyota hält am Ziel fest, Fahrzeuge mit ASSB 2027/2028 auf den Markt zu bringen |
| Samsung SDI | All-Solid-State | Serienfertigung von „SolidStack“ für die zweite Hälfte 2027 geplant |
| BMW / Solid Power / Samsung SDI | All-Solid-State, sulfidisch | großformatige ASSB-Zellen im BMW i7 getestet; weitere Zellvalidierung läuft |
| Volkswagen / PowerCo / QuantumScape | keramischer Festseparator, Katholyt auf Kathodenseite | QuantumScape fährt seit 2026 die automatisierte Eagle-Pilotlinie hoch |
| Honda | All-Solid-State | eigene Demonstrationsfertigung aufgebaut; Forschung läuft weiter, aktuell kein neuer verbindlicher Pkw-Serientermin |
Wann kommen echte All-Solid-State-Batterien in Serienautos?
Einen belastbaren Termin für die breite Markteinführung gibt es weiterhin nicht. Toyota und Samsung SDI nennen 2027 beziehungsweise 2027/2028 für erste Produktions- und Kommerzialisierungsschritte. Andere Hersteller formulieren vorsichtiger.
Solche Angaben sollte man nicht mit einer breiten Marktdurchdringung verwechseln. Zwischen ersten produzierten Zellen, einem Kleinserienfahrzeug und hunderttausenden Autos pro Jahr liegen mehrere industrielle Hochlaufphasen.
Zudem konkurriert die Festkörperbatterie nicht mit einer Technik, die stehen bleibt. Klassische Lithium-Ionen-Batterien werden ebenfalls weiterentwickelt. Neue Zellchemien, Siliziumanteile in Anoden, effizientere Packkonzepte und günstigere LFP- oder LMFP-Zellen verbessern Reichweite und Kosten auch ohne vollständigen Wechsel zu Solid State.
Festkörperbatterien müssen deshalb nicht nur funktionieren. Sie müssen gegenüber der jeweils aktuellen Lithium-Ionen-Technik einen ausreichend großen Vorteil bieten, um den zusätzlichen Produktionsaufwand zu rechtfertigen.
Sind 1500 km mit einer Akkuladung also realistisch?
Technisch ja – als allgemeiner Serienstandard eher nicht absehbar.
Die Entwicklung der vergangenen Jahre zeigt, dass Reichweiten jenseits von 1000 km mit neuen Batteriekonzepten machbar sind. Der 1205-km-Test von Mercedes liefert dafür ein reales Beispiel. Von dort bis zu einem bezahlbaren Serienauto, das unter standardisierten Bedingungen 1500 km erreicht, fehlen aber noch wichtige Schritte.
Vor allem ist die Zahl selbst kein sinnvoller Maßstab für den Erfolg einer Festkörperbatterie. Für Fahrerinnen und Fahrer könnten andere Verbesserungen wichtiger sein: weniger Batteriegewicht, mehr Platz im Fahrzeug, schnelles Laden und eine gute Reichweite auch bei niedrigen Temperaturen.
Quellen
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Mercedes-Benz: EQS mit Festkörperbatterie fährt 1205 km ohne Ladestopp
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Factorial Energy: FEST und Solstice – Unterschiede zwischen Quasi- und All-Solid-State
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Stellantis: Straßentests des Dodge Charger Daytona mit Factorial-FEST-Zellen
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Toyota: Kooperation mit Idemitsu zur Industrialisierung von All-Solid-State-Batterien
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Toyota und Sumitomo Metal Mining: Kathodenmaterialien für die Serienfertigung
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Samsung SDI: All-Solid-State-Serienproduktion ab zweiter Hälfte 2027 geplant
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BMW Group: BMW, Solid Power und Samsung SDI entwickeln ASSB-Technologie gemeinsam weiter
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QuantumScape: Eagle-Pilotlinie für Festkörperzellen gestartet
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