Die gleiche Frage tritt bezüglich des Maschinenparks in jedem Unternehmen auf. Deshalb hat die BWL schon lange Verfahren zur Bestimmung des optimalen Zeitpunkts entwickelt. Da gehen zig Faktoren ein wie z.B. zu erwartende Reparaturkosten, Preisentwicklung, Kosten des Austauschs, Kosten eines Ausfalls usw. usf.
Das ist für den Hausgebrauch zu kompliziert.
Eine einfache Näherungslösung für Privatleute ist: Wenn die Verschleißreparaturen pro Jahr den Wertverlust (nicht die steuerlichen Abschreibungen) des neuen Autos übersteigen (werden), ist es so weit.
Da der Wertverlust von Neuwagen im ersten Jahr ganz besonders hoch ist, wäre das eine unüberwindliche Hürde. Also mittelt man die Zahlen über ein paar Jahre. Gleichzeitig folgt daraus, dass der Ersatz durch einen 3j Gebrauchtwagen wesentlich früher ansteht als der Ersatz durch einen Neuwagen.
Ein noch einfacherer Ansatz: In Deutschland hält das durchschnittliche Auto 17 Jahre. Ein paar gefühlte Zu- und Abschläge für Jahresfahrleistung, spezifische Reparaturanfälligkeit des Automodells etc, und man liegt ganz gut im Zielkorridor.
Das sind Methoden für den ökonomisch optimalen Zeitpunkt. Der ökologisch optimale Zeitpunkt kann davon abweichen. Die Methoden zu dessen Bestimmung wären ähnlich, nur wäre dabei z.B. der Wertverlust irrelevant und die Reparaturkosten würden nicht mit Geld, sondern mit dem CO2-Ausstoß der Ersatzteile bewertet. Eine solche Analyse ist mir allerdings noch nicht untergekommen.