Das Elektroauto in der Kreislaufwirtschaft

Verfasst von am 19.06.2020 - 7 min

Der schonende Umgang mit natürlichen Ressourcen ist eine zentrale Herausforderung unserer Zeit. Maximale Wiederverwendung und optimales Recycling bereits hergestellter Produkte sind die Lösung, die von der Kreislaufwirtschaft vertreten wird. Aber wie kann das auf die Automobilindustrie angewendet werden? Und speziell auf das Elektroauto? Sehen wir uns dazu die Maßnahmen der Groupe Renault an.

Was versteht man unter Kreislaufwirtschaft?

Die Kreislaufwirtschaft versteht sich im Gegensatz zur Linearwirtschaft, die aus der Zeit der Industrialisierung stammt und bei der die wichtigsten Schritte im Leben eines Produkts der Abbau der Rohstoffe, die Herstellung des Produkts, seine Verwendung und schließlich seine Entsorgung sind. Dieses Modell, das auf einer intensiven und unbegrenzten Ausbeutung der natürlichen Ressourcen basiert, führt zu viel Verschwendung und hohen Umweltkosten. Im Gegensatz dazu zielt das Kreislaufmodell auf eine Optimierung jeder Stufe im Lebenszyklus eines Produktes ab, um den Bedarf und den Druck auf die begrenzten natürlichen Ressourcen zu verringern, indem vorhandene Produkte und Materialien repariert, wiederverwendet und recycelt werden. Die Verantwortung dafür liegt vor allem bei den Unternehmen, die das Design und die Produktionsweisen ihrer Produkte überdenken müssen, um sie den Herausforderungen unserer Zeit anzupassen.

Ein zentrales Anliegen und eine Verpflichtung von Renault

Neben der „Demokratisierung“ der Elektrofahrzeuge und der Entwicklung neuer Mobilitätslösungen ist die Kreislaufwirtschaft eine der Säulen der Strategie der Groupe Renault, um drei Umweltherausforderungen zu meistern: Kampf gegen die globale Erwärmung durch Reduzierung der Treibhausgase über den gesamten Lebenszyklus des Fahrzeugs, Schonung der natürlichen Ressourcen durch Optimierung ihrer Nutzung und Gesundheit durch Verringerung der Schadstoffemissionen. Vor diesem Hintergrund hat sich die Gruppe das Ziel gesetzt, ihre CO²-Bilanz bis 2022 im Vergleich zu 2010 um 25 % zu reduzieren und die Verwendung von recycelten Kunststoffen im Vergleich zu 2013 um 50 % zu erhöhen. 

Als Gründungsmitglied und Global Partner der Ellen MacArthur Foundation seit 2010, steht die Groupe Renault zur ihrem Engagement und spielt eine Vorreiter-Rolle bei dem von dieser Stiftung verfolgten industriellen Ansatz.

Die Herausforderung der Kreislaufwirtschaft für Automobilhersteller

Wie in vielen anderen Branchen ist die Versorgung mit Rohstoffen auch in der Automobilindustrie ein zentrales Thema. Ressourcenknappheit und steigende globale Nachfrage lassen auch die Preise steigen und belasten die Industrie Jahr für Jahr mit immer höheren Mehrkosten. Die Kreislaufwirtschaft mit ihrer Verwaltung des kompletten Lebenszyklus bietet dem Unternehmen ein gewisses Maß an Autonomie, die Kontrolle über ihre Kosten und eine regelmäßige Versorgung mit Rohstoffen bei gleichzeitiger Schonung der natürlichen Ressourcen und des Klimas.

Der Sonderfall des Elektroautos

Während Verbrenner und Stromer für bestimmte Materialien die gleichen Optimierungsverfahren verwenden können, muss die Lithium-Ionen-Batterie der Elektroautos einem speziellen Wertstoffkreislauf zugeführt werden, da sie eine nicht zu vernachlässigende Menge seltener Stoffe wie Kobalt enthält. Die Verlängerung ihrer Lebensdauer durch Reparatur, Second-Life-Anwendungen und ein anschließendes Recycling sind zentrale Elemente der Kreislaufwirtschaft des Elektrofahrzeugs. 

Das Recycling von Kupfer spielt für das Elektroauto ebenfalls eine wichtige Rolle, denn es enthält viermal mehr Kupfer als ein Verbrenner, insbesondere im Elektromotor und in der Batterie.

Neue ZOE

Konkrete Lösungsansätze der Groupe Renault

Eine historische und richtungsweisende Verpflichtung

Bereits 1949 führte Renault den damals innovativen „Standardaustausch“ ein, d.h. generalüberholte gebrauchte mechanische Komponenten für die Wartung und die Reparatur der Fahrzeuge im Kundendienst. Der Kunde erhält damit Teile, deren Qualität der von Neuteilen entspricht, zu einem um 30 bis 40 % niedrigeren Preis. Im Jahr 2019 wurden von der Gruppe im Rahmen des Remanufacturings 35.000 Motoren, 29.000 Getriebe und 33.800 Turbos vollständig generalüberholt. Das bedeutet 80 % weniger Verbrauch von Wasser, Energie und Chemikalien sowie die Erhaltung großer Mengen neuer Rohstoffe und natürlicher Ressourcen. Für Elektroautos, die noch nicht so lange auf dem Markt sind wie die Verbrenner, gibt es erst wenig generalüberholte Komponenten, aber das Verfahren findet bereits Anwendung auf Elemente, die in beiden Fahrzeugtypen verbaut sind, wie z.B. die R-Link-Tablets. 

Auch mit dem Einsatz von recycelten Kunststoffen in den Fahrzeugen seit fast 30 Jahren war die Groupe Renault einen Schritt voraus. Mit der 2008 gegründeten Tochtergesellschaft Renault Environnement, die auf die Umsetzung der Prinzipien der Kreislaufwirtschaft spezialisiert ist, schenkt die Gruppe bestimmten Teilen und Materialien aus Altfahrzeugen ein zweites Leben.

Das Ökosystem, das mit dieser Tochtergesellschaft vor mehr als 10 Jahren im industriellen Maßstab geschaffen wurde, macht Renault zum Keyplayer der Kreislaufwirtschaft im Automobilsektor

 
Die Groupe Renault findet zunehmend Anerkennung als Vorreiter und Keyplayer – in der Automobilindustrie, aber auch außerhalb – bei der Umsetzung der Kreislaufwirtschaft im industriellen Maßstab. Sie verfügt über ein einzigartiges Ökosystem nach dem Grundsatz der Kreislaufwirtschaft, dessen Geschichte vor 70 Jahren begonnen und sich in den letzten 10 Jahren beschleunigt hat.
Jean-Denis Curt Leiter der Abteilung Kreislaufwirtschaft der Groupe Renault

Eine Lösung auf jeder Stufe des Zyklus der Kreislaufwirtschaft

#1

Wiederverwendung und Generalüberholung der Komponenten zur Verlängerung der Lebensdauer

Wiederverwendbare Teile sind Teile in gutem Zustand, hauptsächlich Karosserieteile, die aus Altfahrzeugen entnommen werden, um andere Fahrzeuge zu reparieren. Dieser Kanal, der von INDRA, dem führenden Netzwerk Frankreichs für das Abwracken von Fahrzeugen und 50 % Tochtergesellschaft von Renault, mit Teilen versorgt wird, bietet allen Kundendienst-Werkstätten der Groupe Renault in Frankreich Zugang zu einem Online-Katalog mit Hunderttausenden von wiederverwendbaren Teilen. So können den Kunden hochwertige Reparaturdienstleistungen zu reduzierten Preisen und mit einer sehr geringen Umweltauswirkung angeboten werden.

Reparatur und Wiederaufbereitung spielen im Lebenszyklus der Batterien von Elektroautos eine zentrale Rolle. So existiert für die geleasten Batterien ein Tauschsystem, das in etwa dem Standardaustausch entspricht. Defekte oder beschädigte Batterien gehen in die Werkstatt, werden repariert und gelagert und versorgen anschließend den Aftersales-Markt.

#2

Intensivierung der Fahrzeugnutzung

Die Frage nach der Optimierung der Ressourcen wirft die Frage nach der Lebensdauer der Teile, aber auch die umfassendere Frage nach der Nutzung der Fahrzeuge auf. Diese verbringen die meiste Zeit auf Parkplätzen. Durch die Bereitstellung von Fahrzeugen für gelegentliche Fahrten optimiert das Carsharing im Selbstverleih die Nutzungsrate der Fahrzeuge und bietet den Nutzern eine flexible und kostengünstige Mobilitätslösung. Kombiniert mit Elektroautos reduziert dieser „Zero Emission*“-Service das Verkehrsaufkommen in den Städten und verbessert gleichzeitig die Luft- und Lebensqualität. Die Entwicklung dieser nachhaltigen und geteilten Mobilität ist ein starkes Bestreben von Renault. So hat die Gruppe bereits in mehrere Carsharing-Dienste mit Elektroautos in Europa wie beispielsweise Zity und Renault Mobility investiert. Mit nicht weniger als 8000 Fahrzeugen – hauptsächlich ZOE –, die im Rahmen von Carsharing-Diensten unterwegs sind, ist die Groupe Renault bei diesen Anwendungen in Europa führend.

Zity Paris

#3

Verlängerung der Einsatzdauer der Batterie dank Second-Life-Anwendung

Gebrauchte Elektrofahrzeugbatterien, deren Ladekapazität für den Einsatz als Autoantrieb nicht mehr ausreicht, können noch etwa weitere zehn Jahre lang als Second Life-Batterie für mobile oder stationäre Anwendungen genutzt werden. Bei den Mobilitätslösungen finden wir zum Beispiel Carwatt, das diese Second-Life-Batterien verwendet, um Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor (hauptsächlich technische Fahrzeuge wie Gepäckwagen in Flughäfen) zu Elektrofahrzeugen umzurüsten oder – in einer ganz anderen Branche – Black Swan, das erste vollelektrische Schiff auf der Seine in Paris. Was die stationären Anwendungen betrifft, so werden die Batterien insbesondere zur Speicherung von nicht konstant verfügbaren erneuerbaren Energien wie Sonnen- oder Windenergie eingesetzt, wie bei dem derzeit auf der portugiesischen Insel Porto Santo laufenden Experiment. Dieses System kann in einem ökologisch konzipierten Gebäude eingerichtet oder in größerem Maßstab in die Entwicklung der Smart Grids, d.h. der intelligenten Stromnetze, integriert werden.

#4

Verwendung von Recyclingmaterialien und Recycling am Ende der Lebensdauer

Schema für recyceltes Polymer

Sobald Fahrzeuge als „Altfahrzeuge“ deklariert sind, kommen die Materialien, aus denen sie bestehen, zum Recycling, damit sie wieder der Produktion von Neufahrzeugen (geschlossener Kreislauf) oder der Produktion in anderen Industrien (offener Kreislauf) zugeführt zu werden. Recyclingmaterialien aus anderen Industrien werden von Renault ebenfalls in die Produktion von Neufahrzeugen integriert.

Für das geschlossene Recycling von Polypropylen beispielsweise bezieht Gaïa, eine hundertprozentige Tochtergesellschaft der Groupe Renault, über das INDRA-Netzwerk Materialien aus Altfahrzeugen, wie z.B. Stoßstangen, die zu Granulat zerkleinert und dann zur Herstellung neuer Teile (z.B. Innenverkleidung oder Außenzubehör) für Verbrenner oder Elektroautos verwendet werden. So enthält jeder neue ZOE 22,5 kg recycelte Kunststoffe.

Ein geschlossener Recyclingkreislauf kann beispielsweise auch mit Produktionsabfällen wie Gewebe- und Textilresten gespeist werden, die bei der Herstellung von Sicherheitsgurten anfallen. Durch die Zugabe von Fasern aus Plastikflaschen hat Renault zusammen mit Filatures du Parc und Adient Fabrics France ein innovatives Gewebe entwickelt, das vollständig aus diesen recycelten Materialien besteht und im neuen ZOE verbaut wird. Die CO²-Bilanz dieser Herstellung aus dem direkten Recycling ist um 60 % besser als die des Standardverfahrens.

Auch das Kupfer wird recycelt: Ein Teil des Kupfers aus den Stromkabeln, die vom INDRA-Netz aus Altfahrzeugen gewonnen werden, geht an die Renault-Gießereien zur Herstellung von kupferhaltigen Bauteilen; ein anderer Teil geht an Kupfergießereien für die Automobilindustrie oder andere Zwecke. 

Das Recycling betrifft natürlich auch die Batterie des Elektrofahrzeugs, denn mehr als 60 % der Materialmasse der Batterien wird recycelt. Kobalt, Kupfer und Nickel werden zu über 80 % recycelt.

Ambitionen für die zukünftige Intensivierung der Kreislaufwirtschaft

Mit der Zeit wird es die zunehmende Demokratisierung der Elektroautos möglich machen, die Kanäle und Verfahren zur Optimierung der Ressourcen, die für Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor bereits gut etabliert sind – wie beispielsweise das Remanufacturing – auch auf die Elektroautos zu übertragen.

Beim Recycling hat sich die Groupe Renault verpflichtet, bis 2022 den Anteil von recyceltem Kunststoff um 50 % gegenüber 2013 zu erhöhen und ihn auf insgesamt 64.000 Tonnen pro Jahr zu steigern. Um dieses Ziel zu erreichen, müssen diese Materialien auch außerhalb Europas verwendet werden, z.B. auf den Märkten Chinas, Indiens, der Türkei und Brasiliens. Renault führt auch Forschungsprogramme durch, um ein direktes Recycling von Kupfer aus Elektromotoren und der kritischen Materialien der Batterien umzusetzen.

 

* Weder CO2 -Emissionen noch regulierte Luftschadstoffe beim Fahren, ausgenommen Verschleißteile.

Copyrights : anyaberkut, OHM Frithjof, Frithjof Ohm INCL. Pretzsch, LEMAL Jean-Brice, Planimonteur, Groupe Renault

 

Wie Elektrizität das.Automobil, die Energie, die Territorien verdändert...

ich entdecke das ereignis

Meistgeteilte Artikel