Die Batterie des Elektroautos in der Kreislaufwirtschaft

Verfasst von am 30.05.2020 - 5 min

Die Massenentwicklung der Elektroautos erfordert die Einrichtung einer Kreislaufwirtschaft, die eine Weiterverwendung der Lithium-Ionen-Batterien noch vor ihrem Recycling fördert. Das Ziel? Diesen Batterien ein „Second Life“, eine zweite Lebensphase zu garantieren, um ihre Auswirkungen auf die Umwelt so weit wie möglich zu reduzieren.

Warum sollte man eine Batterie, die man noch nutzen kann, wegwerfen? Das Konzept der Kreislaufwirtschaft umfasst alle Vorgehensweisen und Techniken zur Optimierung der Nutzung einer Ressource, bevor ihr Recycling in Betracht gezogen wird. Es beruht auf einem Prinzip des gesunden Menschenverstands: Die Verlängerung des Lebenszyklus eines Produkts bedeutet, dass die Fragen der Sammlung, der Wiederverwendung, der Renovierung und des Recyclings der bei der Herstellung verwendeten Teile und Materialien bereits bei der Konstruktion berücksichtigt werden.

In Frankreich werden diese Überlegungen von der Agentur für Umwelt und Energiemanagement (Ademe), mit Unterstützung großer Unternehmen wie Groupe Renault angestrengt.

Eine Kreislaufwirtschaft für Elektroautos

Neuen ZOE in der Nachfüllung

Die Batterien von Elektroautos sind ein gutes Beispiel dafür, warum Überlegungen zur Kreislaufwirtschaft von großer Bedeutung sind. Für die Herstellung einer Lithium-Ionen-Batterie werden nämlich verschiedene Materialien wie Lithium, Kobalt, Nickel oder Aluminium verwendet.

Nach dem Recycling werden sie systematisch wieder der Automobilindustrie zugeführt. Aber dieses Vorgehen ist kompliziert und kostspielig – insbesondere, weil es eine Reihe von chemischen Umwandlungen erfordert. Die Philosophie der Kreislaufwirtschaft will daher, dass das Recycling so spät wie möglich erfolgt.

Diese Logik der Optimierung beginnt mit dem ersten Einsatz an Bord eines Elektroautos, mit einem intelligenten Management der Lade- und Entladezyklen, um sowohl die Leistungen als auch die Lebensdauer der Batterie zu maximieren.

„Second Life“ der elektrischen Batterien

Elektrauto batterie Z.E.50

Die Leistungen werden trotzdem im Laufe der Zeit schlechter, wenn auch in geringerem Maße. Man geht heute davon aus, dass eine Elektroauto-Batterie nach acht bis zehn Jahren Nutzung im Durchschnitt noch 75 % ihrer ursprünglichen Kapazität behält.

An diesem Punkt sind Hersteller wie Renault der Ansicht, dass sie nicht mehr leistungsfähig genug für einen Einsatz in Fahrzeugen ist. Aber diese Leistungsreduzierung bedeutet nicht, dass bereits recycelt werden muss. Bevor sich der Kreislauf schließt, schlägt die Kreislaufwirtschaft nämlich vor, nach anderen, weniger anspruchsvollen Einsatzmöglichkeiten zu suchen, bei denen die geringere Kapazität kein Hindernis darstellt.

Das Thema beschäftigt Instanzen bis hin zur Europäischen Kommission. Diese hat 2018 mit mehreren europäischen Herstellern, unter anderem mit Groupe Renault, ein Innovationsabkommen zur Förderung der Weiterverwendung von Lithium-Ionen-Batterien vor ihrem Recycling unterzeichnet.

Die Optimierung des Lebenszyklus der Batterien von Elektroautos ist ein entscheidender Punkt für die Entwicklung des Sektors. Der Renault-Konzern optimiert die Nutzung von Batterien über ihren gesamten Lebenszyklus, von der Montage über die Verwendung in einem Neufahrzeug bis hin zum Recycling, optimiert werden kann.

Die Einbeziehung der Lithium-Ionen-Batterie in eine Kreislaufwirtschaft hilft auch, das Elektroauto für den Verbraucher erschwinglicher zu machen. Die Batterie gewinnt an Wert und dadurch kann der Betrag, der dem Käufer eines Elektroautos in Rechnung gestellt wird, reduziert werden.

Erst weiterverwenden, dann recyceln

Eine der Möglichkeiten der Weiterverwendung, die sich als überzeugendste Second Life-Anwendung durchsetzt, ist zweifellos die Anwendung als stationärer Energiespeicher. Die Batterien können in Einfamilienhäusern, Wohnkomplexen, Industriebetrieben oder Stadtvierteln den Strom aus erneuerbaren und nicht konstant verfügbaren Energiequellen wie Sonne oder Wind speichern und somit dessen Nutzung erleichtern. Groupe Renault hat bereits mehrere Experimente gestartet, die die Vorteile dieses Konzepts konkret veranschaulichen.

Renault hat auch am europäischen Projekt ELSA (Energy Local Storage Advanced System) mitgewirkt, das in Partnerschaft mit anderen Akteuren wie Nissan und Bouygues Energies et Services stationäre Speicher in mehreren europäischen Städten testet.

ecosysteme porto santo

Auf einer Insel wie Porto Santo wird dank der stationären Stromspeicherung mit Hilfe von Second Life-Batterien aus Elektroautos die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen reduziert und die Nutzung erneuerbarer Energien gefördert. Auf Belle-Île-en-Mer erlaubt die Weiterverwendung der Lithium-Ionen-Batterien des Renault Zoe beispielsweise das Speichern des Stroms, der tagsüber von den Sonnenkollektoren auf dem Dach der Schule erzeugt wird, um ihn nachts auszuspeichern. Das betreffende Gebäude nutzt somit einen kohlenstofffreien Strom, wenn es ihn braucht, und nicht nur dann, wenn er produziert wird. Für die Lithium-Ionen-Batterien wird dadurch ihre Lebensdauer um mindestens fünf zusätzliche Jahre verlängert.

Diese Logik ließe sich auch in sehr großem Maßstab umsetzen. Renault hat zum Beispiel ein Projekt namens Advanced Battery Storage eingeleitet, das darauf abzielt, bis 2020 den größten stationären Stromspeicher aus Batterien von Elektrofahrzeugen zu bauen, der jemals in Europa konzipiert wurde.

Mit solchen Systemen fördert das Kreislaufkonzept für Elektroauto-Batterien die Nutzung erneuerbarer Energien und beschleunigt die Umstellung auf intelligente Energienetze! Groupe Renault arbeitet Hand in Hand mit vielen spezialisierten Startups an diesen entscheidenden Fragen. So liefert sie beispielsweise Second Life-Batterien an Powervault – ein britisches Unternehmen, das auf Energiespeichereinheiten für Wohnhäuser mit Sonnenkollektoren spezialisiert ist.

Direktes Recycling bevorzugen

Die Batterien der Elektroautos kommen auf diese Weise erst nach mehreren Jahren einer zusätzlichen Second Life-Anwendung zum Recycling.
Am Ende ihres Lebenszyklus besteht die Herausforderung darin, die Altbatterien so zu recyceln, dass eine rasche Wiederverwertung der Ressourcen innerhalb der Automobilbranche oder einer ähnlichen Branche möglich ist. Dies ist das Prinzip des direkten Recyclings und einer der großen Motoren der Kreislaufwirtschaft!

 

Copyrights: ipopba, OHM, Frithjof (Frithjof Ohm INCL. Pretzsch), Pagecran, Renault

Meistgeteilte Artikel