Der Akkumulator

Autorin: Michaela Wiskirchen

Der Akku ist das Herzstück des E-Autos. Er liefert überhaupt erst die Leistung zum Fahren und ihre Größe ist ausschlaggebend für die Reichweite. Aktuell werden bei allen Serienfahrzeugen Lithium-Ionen-Akkumulatoren (rein technisch ist „Batterie“ der Oberbegriff für einen Energiespeicher, ein „Akku“ kann neu aufgeladen werden) verbaut, deren Lebensdauer sich im Vergleich zu früher zwar schon stark verbessert hat, aber nicht unendlich ist. Im Schnitt werden derzeit zwischen acht und zehn Jahren veranschlagt, im Idealfall auch länger, wobei die Batterie eines E-Autos aus Herstellersicht schon bei nur 80% Leistung als fällig gilt.

Was passiert eigentlich mit ausrangierten Akkus?

Ein großes Problem beim Recyceln der Batterien ist die bisherige Anwendungsmethode. Herkömmliche Akkus, beispielsweise von kleinen Haushaltsgeräten, werden unter hohen Temperaturen eingeschmolzen. Dies macht man, um die wertvollen Metalle wie Nickel oder Kobalt wieder zu gewinnen. Das Verfahren ist zwar günstig, aber ineffizient und umweltschädlich. Die Recyclingquote liegt bei lediglich 25%. Zudem entstehen beim Einschmelzen der Akkus hochgiftige Dämpfe und Gase. Ein weiteres Problem ist, dass das Lithium gar nicht oder kaum zurückgewonnen werden kann. Andere Recyclingverfahren sind momentan kaum verbreitet, da sie für die meisten Firmen schlichtweg unrentabel sind.

Eine der wenigen Ausnahmen ist die Duesenfeld GmbH aus Wendeburg bei Braunschweig. Diese Firma hat ein spezielles Verfahren entwickelt, mit dem eine Recyclingquote von 96% erreicht werden kann. Dazu ist es auch noch umweltfreundlicher und verbraucht weitaus weniger Energie als die herkömmliche Methode.

Die Lithium-Ionen Akkus werden erst einmal von Hand zerlegt und in verschiedene Komponenten aufgeteilt. Die Außenhülle, Halterungen und andere zusätzliche Teile werden auf normalem Wege recycelt. Der Rest der Akkus kommt in einen speziellen Behälter, in dem ein Vakuum herrscht, der das Entzünden der Akkus während des Recyclings verhindern soll. Bevor die Batterien im nächsten Schritt geschreddert werden, werden die Batterien erst einmal tiefentladen. Mit der so gewonnenen Energie kann zumindest teilweise die Schreddermaschine betrieben werden. Nach dem Schreddern werden die Metalle zu Granulat zerkleinert und unerwünschte Bestandteile entfernt. Zurück bleibt ein Pulver, welches große Anteile von Lithium, Nickel und anderen wertvollen Metallen enthält.

Auch der Elektroauto-Hersteller Tesla scheint derzeit auf echtes Recycling zu setzen. Zukünftig sollen in der Gigafactory in Nevada nicht nur Akkus gebaut, sondern auch demontiert und wiederverwertet werden. In das Recycling-Programm, das derzeit entwickelt wird, sollen sowohl alte Akkus als auch Ausschuss aus der Produktion mit einbezogen werden, wie aus Teslas Umweltbericht „Tesla Impact“ hervorgeht.

Im Rahmen des Recyclingprogramms sollen Rohstoffe wie Lithium und Kobalt wiedergewonnen werden, aber auch Metalle wie Kupfer, Aluminium und Stahl. Die Materialien sollen dann für die Produktion neuer Akkus verwendet werden. Tesla betont dabei, dass Nachhaltigkeit und Wirtschaftlichkeit sich nicht ausschließen müssen: Mit dem Recycling wolle man von der Praxis des Nehmens, Herstellens und Verbrennens wegkommen und stattdessen eine dauerhafte Wiederverwertung der alten Akkus etablieren.

Es gibt aber auch Möglichkeiten für ein zweites Leben. So haben BMW, Bosch und Vattenfall ein entsprechendes Projekt ins Leben gerufen. BMW stellt gebrauchte Akkus aus den Modellen i3 und Active E zur Verfügung, die zu großen Pufferspeichern für das hiesige Stromnetz zusammengefasst werden. Bosch leistet die Systementwicklung und Vattenfall errichtet das Fundament für die Werke. Wenn es zu Leistungsschwankungen im Stromnetz kommt, sollen die Speicher Ausgleich schaffen. Bisher springen in solchen Fällen Kraftwerke ein, was mitunter sehr aufwendig ist. Die Speicher liefern so gut wie verzögerungsfrei, wenn der Strom gebraucht wird.

Im westfälischen Lünen betreibt Daimler in Kooperation mit dem Recycling-Unternehmen Remondis, dem Energiedienstleister Getec sowie dem Schweizer E-Mobilitätsspezialisten The Mobility House einen 13 Megawattstunden großen Speicher aus gebrauchten Batterien aus Smart und Mercedes. Er gilt als größter Second-Life-Batteriespeicher der Welt. Insgesamt wurden 1.000 Batteriesysteme zu einem Block zusammengefasst. Laut der Daimler-Sparte Mercedes-Benz ist ein wirtschaftlicher Betrieb im stationären Bereich noch mindestens zehn Jahre möglich. Geringe Kapazitätsverluste spielen keine Rolle.

Quellen:

https://www.zeit.de/mobilitaet/2016-11/batterie-recycling-elektroauto-speicher-stromnetz

https://www.smaveo.de/elektroauto-batterien-das-ist-beim-recycling-von-e-auto-akkus-moeglich/

https://www.trendsderzukunft.de/elektromobilitaet-tesla-will-ein-recycling-programm-fuer-akkus-etablieren/

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