Elektroautos, vorausgesetzt ihr Strom speist sich aus regenerativen Energien, sind gut für die Umwelt. Was aber passiert mit den Batterien am Ende ihrer Nutzungsdauer? Da diese Akkus oft noch Speicherkapazitäten von bis zu 80 Prozent aufweisen, ist es sinnvoll, diese aufwändig hergestellten Energiespeicher weiter zu verwenden. Zu diesem Schluss kommt die neue Studie „Second-Life-Konzepte für Lithium-Ionen-Batterien aus Elektrofahrzeugen“.
Entstanden unter der Federführung des Verband der Elektrotechnik Elektronik und Informationstechnik (VDE), untersucht die Studie die ökonomischen Potenziale und den ökologischen Fußabdruck für die Wiederverwertung von Lithium-Ionen-Batterien. Sie zeigt, welche Anwendungen der ausgedienten Elektrofahrzeug-Batterien möglich sind, wie sie sich in Bezug auf Rest- und Kapitalwert im Vergleich zu Neu-Batterien rechnen, welchen Einfluss die Weiterverwendung auf die Total-Cost-of-Ownership eines Elektrofahrzeugs hat und welchen Umweltvorteil die sogenannten Second-Life-Batterien besitzen.
Signifikantes wirtschaftliches und ökologisches Potenzial
Das Ergebnis der Studie: Es besteht ein signifikantes wirtschaftliches und ökologisches Potenzial für Second-Life-Konzepte, wenn der Markt für Elektromobilität und Batteriespeicher wie vorgesehen wächst. Zwei vielversprechende Anwendungen sind die Bereitstellung von Regelleistung für Stromnetzbetreiber und der Einsatz als Hausspeicher, die an Photovoltaikanlagen gekoppelt sind.
So kommen die Experten zu dem Ergebnis, dass sich ein Second-Life-Betrieb sowohl für die Bereitstellung von Primärregelleistung (PRL) als auch für den Einsatz in Hausspeichersystemen (HSS) als wirtschaftlich vorteilhaft gegenüber der Verwendung von Neubatterien erweist. Basierend auf Berechnungen nach der Kapitalwertmethode prognostizieren die Experten für PRL eine Steigerung des Kapitalwerts um 33 Prozent, für HSS eine Verbesserung um 26 Prozent.
Der Umweltvorteil von Second-Life-Batterien ist offensichtlich, wenn durch ihre Anwendung die Produktion von Neu-Batterien vermieden wird. Je Kilowattstunde Nennkapazität der Traktionsbatterie bestimmen die Experten ein Treibhausgas-Einsparpotenzial von 34 bis 106 kg CO2-Äquivalenten für die Bereitstellung von PRL und von 30 bis 95 kg CO2-Äquivalenten für den Einsatz als HSS. Werden Traktionsbatterien bei einer Restkapazität von 80 Prozent für Second-Life-Anwendungen wiederaufbereitet, dann beträgt ihr maximaler Verkaufswert rund 50 Prozent der Kosten einer Neubatterie.
Der Restwert einer Second-Life-Batterie wiederum wird maßgeblich von der Entwicklung der Recyclingkosten beeinflusst. Wesentliche Stellschrauben für den Erfolg von Second-Life-Produkten liegen in der Standardisierung von Batteriemodulkonzept im Automotive-Bereich, der Optimierung des Wiederaufbereitungsprozesses und Detailkenntnissen über die Second-Life Anwendungen.
Die Studie „Second-Life-Konzepte für Lithium-Ionen-Batterien aus Elektrofahrzeugen“ ist kostenlos erhältlich unter www.vde.com/infocenter.
Klaus D. Beccu, Dr.-Ing meint
Die hier erwähnte Restkapazität von 80% dürfte wohl ein Ausreisser sein. Im Schnitt weisen die Altakkus 40-50% und viele darunter auf, was von den hohen Ersatzkosten auch vernünftig ist. – Erstaunlich ist hingegen, dass das Durchschnittsalter der Akkus (in einem Depot) bei 3.2 Jahren liegt, wo doch von den Autofirmen (Nissan, BMW) behauptet wird, dass der Li-Ion Akku auch nach 5 Jahren eine Restkapazität von ca. 80% aufweist. Durch die vollen Lager mit Altakkus nach nur 3 Jahren intensiven Verkaufs von E-Autos stellt sich diese Angabe eher als Verkaufs-stützende Phantasie heraus. – Regelrecht skandalös ist in diesem Zusammenhang der Bericht Nr. 18 in http://www.schaufenster-elektromobilitaet.org, in dem eine Grafik Lebensdauer-Angaben bis auf 30 Jahre angibt (Restkapazität= 20%). Da darf man sich nicht wundern, dass sich dieser Markt nicht entwickelt. Einige wissenschaftl. Untersuchungen haben das Alterungsverhalten von NMC – Li-ion Batterien eindeutig nachgewiesen: J. Electrochem. Soc. 2015 volume 162, issu e 14, A2737-A2746.
Starkstrompilot meint
Second-Life ist ohne Frage eine sinnvolle Sache. Ein Nachlassen der Kapazität bedeutet ja nur, dass die Energie pro kg kleiner wird. Für Standgeräte im Keller eines Hauses kein ko-Kriterium.
Aber warum redet man den Kritikern immer nach dem Mund. Mit fossilem Strom betriebene Elektrofahrzeuge sind immer noch insgesamt sauberer als Verbrennerautos. Fossil hergestellter Strom mit einem Wirkungsgrad von über 45% ist einem Verbrenner, der, wenn es gut läuft, 20% der Energie nutzen kann, vorzuziehen. Natürlich kommen da noch einige andere Posten wie Fahrzeugherstellung, wo das E-Auto wegen der Batterie erst mal Schulden anhäuft, oder Benzinherstellung, wo für einen Liter bereits 1,4 – 1,8 kWh Strom benötigt wird, dazu. Treibstoff und Strom müssen transportiert werden, etc. etc. Am Ende kommt das E-Auto aber deutlich besser davon.
Die Reinrechnerei des Strommixes in die Gesamtbilanz ist hanebüchen und nur eine letzte Krücke der Spritlobby, um nicht total abzustinken. Oder macht man das beim Fernseher oder Kaffeemaschine auch?
Bariton65 meint
Natürlich macht man das beim Fernseher oder der Kaffeemaschine auch. Der Strommix bestimmt IMMER die Umweltverträglichkeit. Da muß man nicht erst den Kritikern nach dem Mund reden. Sie wollen doch wohl nicht bestreiten, dass Strom aus regenerativen Quellen in jedem Fall solchem aus fossilen vorzuziehen ist. Das ist hier doch der Punkt. Von der ihrerseits aufgeworfenen Frage elektrischer Antrieb vs. konventioneller Antrieb in dem Artikel überhaupt nicht die Rede.