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/

Informatives

Auf dieser Seite geht es um Themen, Fakten und Vorurteile rund um die Elektromobilität.

Die Elektromobilität steht teilweise noch unter veralteten Informationen in einem schlechten Rampenlicht. In den letzten Jahren hat sich die Technik so schnell weiter entwickelt, dass immer noch veraltete Informationen in diversen Kanälen kursieren und das aktuelle Wissen unter geht.

Hier möchten wir dem ein wenig entgegenwirken, indem wir versuchen die eigentliche Erklärung auf diverse Fakten zu geben. Hier geht es keinesfalls um das Schönreden von Vorurteilen gegenüber der Elektromobilität, sondern eher darum die Sichtweise zu wechseln und unvoreingenommen neue Informationen zu gewinnen. Was dann jede einzelne mit den Informationen anfängt, bleibt selbstverständlich ihr überlassen.

[green_box]Die Reichweite, dass die Reichweite zu gering ist, das war einmal. Es gibt mittlerweile eine Vielzahl an Modellen, so dass jede die für sich passende Reichweite aussuchen kann und das in einer breiten Palette an Anbietern.[/green_box]

Was haben eigentlich die Kürzel NEFZ und WLTP im Zusammenhang mit der Reichweitenangabe zu tun?

NEFZ = Neuer Europäischer Fahrzyklus WLTP = Worldwide Harmonized Light(-Duty) Vehicles Test Procedure Bei beiden Verfahren wird jeweils unter bestimmten Voraussetzungen (Stecke, Dauer, Höchstgeschwindigkeit, Durchschnittsgeschwindigkeit, Klima aus) die Reichweite für ein Auto bestimmt. Der NEFZ wurde durch die realistischere WLTP seit 2018 abgelöst. Das heisst jedoch nicht, dass ihr euch auf die WLTPWerte verlassen könnt. Denn es wird nur ein kurzer Fahrabschnitt unter guten Verkehrs- und Wetterbedingungen gefahren. Gute Informationen zur Reichweite bekommt ihr am besten über Webseiten, welche Autos testen, wie z.B. auf der Seite des ADAC (https://www.adac.de/rund-umsfahrzeug/tests/elektromobilitaet/stromverbrauch-elektroautos-adac-test/) oder hier verlinkte Youtube Kanäle

[yellow_box] Die Ladedauer Es gibt Bedenken, dass man mit dem Laden auf Langstrecken viel Zeit verschenkt. Natürlich gibt es auch Fahrerinnen, die vielleicht 500 km am Stück durchfahren ohne eine Pause einzulegen, aber das dürfte nicht allzu häufig vorkommen. Jedoch gibt es auch für diese Fahrerinnen Elektroautos, die das „fast“ mitmachen können. [/yellow_box]

Wenn wir aber davon ausgehen, dass man sich Raststätten auswählt mit Elektroladestationen, dann hat man während der Kaffee- und Toilettenpause meistens mindestens die Strecke aufgeladen, die man bereits gefahren ist, wenn nicht sogar mehr.

Wenn es doch einmal schneller gehen muss, gibt es Ladestationen, welche mit hoher Geschwindigkeit laden. Je höher die kW-Angabe an der Ladestation, desto schneller wird geladen, wenn auch das Auto es unterstützt.

Unter der Woche muss man nicht jede Woche zur Ladestation fahren. Es reicht wenn man die gefahrenen Kilometer während der Arbeitszeit, des Einkaufens, des Friseurbesuchs oder natürlich am besten zu Hause nachläd

[blue_box]Die Umweltfreundlichkeit Mittlerweile sind die Thesen, dass alleine schon die Herstellung eines Akkus für ein Elektroauto mehr Emissionen verbraucht, als ein Diesel-LKW fährt, wiederlegt.[/blue_box]

Ganzheitlich betrachtet hat das Elektroauto auf seinem gesamten Lebensweg einen Klimavorteil gegenüber dem Verbrenner. Bisher wurden sowohl die Fahrzeugherstellung, als auch die Treibstoffbereitstellung vernachlässigt. Ein Elektroauto, welches mit erneuerbaren Energien betrieben wird, ist deutlich effizienter. Wenn bei der Batterieherstellung ebenfalls erneuerbare Energien eingesetzt werden, verbessert sich diese Umweltbilanz noch einmal deutlich. Vgl. hierzu folgende Seiten:

https://www.agoraverkehrswende.de/fileadmin/Projekte/2018/Klimabilanz_von_Elektroautos/Ago ra-Verkehrswende_22_Klimabilanz-von-Elektroautos_WEB.pdf

[red_box]Der Akku Es gibt Hersteller, die eine Akkulaufleistung von bis zu 200.000 km garantieren bzw. acht bis zehn Jahre Garantie darauf geben. Wenn der Akku im Fahrzeug seine Zeit ausgedient hat, kann es als stationärer Speicher weitergenutzt werden. Diese stationären Speicher haben ihren Einsatz in einem Haus in Zusammenarbeit mit einer Photovoltaikanlage. Wenn auch hier die Batterielebensdauer zu Ende gegangen ist, wird sie recycelt. Es gibt Unternehmen, die gewisse Rohstoffe (derzeit Kobalt, Kupfer und Nickel) daraus zurückgewinnen.[/red_box]

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