Ein Forschungsteam der Universität Münster, des Fraunhofer-Instituts für Batteriezellfertigung und des Lawrence Berkeley National Laboratory hat untersucht, ob sich Altbatterien aus Elektrofahrzeugen besser direkt recyceln oder zunächst als stationäre Energiespeicher wiederverwenden lassen. Die Analyse erfolgte am Beispiel Kaliforniens.
Die Studie zeigt, dass die Zweitnutzung der Batterien als stationäre Speicher langfristig zu einer höheren Einsparung von Treibhausgasemissionen führt als das sofortige Recycling. Die Autoren empfehlen deshalb für Länder mit einem hohen Anteil an erneuerbaren Energien, Altbatterien aus E-Fahrzeugen zunächst als stationäre Energiespeicher wiederzuverwenden.
Die Modellrechnungen für Kalifornien ergaben: Würden alle Altbatterien direkt recycelt, könnten bis 2050 rund 61 Prozent des Batteriebedarfs für E-Autos gedeckt und etwa 48 Millionen Tonnen CO₂ eingespart werden. Wird stattdessen auf Zweitnutzung gesetzt, steigt die CO₂-Ersparnis auf rund 56 Millionen Tonnen.
Darüber hinaus zeigt die Studie, dass die Menge an verfügbaren Altbatterien aus Elektrofahrzeugen den Bedarf an stationären Energiespeichern in Kalifornien bis 2050 deutlich übersteigt. Allein die Nutzung aller Lithium-Eisenphosphat-Batterien, die für den Einsatz in stationären Energiespeichern gut geeignet sind, kann den Bedarf an stationären Energiespeichern bis 2050 decken. Daher empfehlen die Autoren, auch bei einer Priorisierung der Zweitnutzung frühzeitig mit dem Aufbau einer Recycling-Infrastruktur zu beginnen.
„Die Ergebnisse unterstreichen die Bedeutung einer systemischen Planung der Batterielieferketten, einschließlich Produktion, Recycling und Zweitnutzung“, so die Studienautoren. „Länder, die es schaffen, frühzeitig das gesamte System regional aufzubauen und langfristig die Infrastruktur am zukünftigen Bedarf an Batteriematerialien ausrichten, sind besser positioniert, um die Vorteile der Kreislaufwirtschaft für Elektrofahrzeugbatterien zu realisieren.“
Vorangegangene Untersuchungen hatten zwar bereits gezeigt, dass recycelte Materialien sowie Zweitnutzung gegenüber der Nutzung primärer Rohstoffe deutlich emissionsärmer sind. Ein direkter Vergleich beider Strategien war bisher jedoch nicht erfolgt.
NeutralMatters meint
Die Menge an unterschiedlichen Systemen, Zellformaten und Qualität macht es für mich schwierig, an ein großes Second-Life System zu glauben, wobei „glauben“ nichts mit naiver, metaphysischer Sichtweise zu tun hat, sondern damit, dass mir die gegebene Komplexität für ein gemischtes System zu groß scheint.
Die Zellen oder Module müssen in der Regel aus den Packs entnommen werden, damit man alles geordnet und sauber aufbauen kann, das ist ohnehin nicht immer möglich, vorallem Cell-to-Pack macht das schwierig, sollten die Zellen zudem eingeklebt sein, bleibt nur noch die Verwertung übrig. Auch müssen unterschliedliche SOH-Werte müssen addressiert werden.
Auch wenn es CO2-technisch vorteilhafter wäre, schätze ich, dass das Recycling finanziell attraktiver sein wird, schließlich lassen sich mit gleicher Materialmenge zukünftig höhere Energiedichten umsetzen oder umgekehrt, die Effizienz der Produktion steigt bei gleicher Kapazität.
M. meint
Ja, großartig mischen kann man da nix, NMC und LFP schon mal sowieso nicht. Es aber geht noch weiter: nicht mal gleichartige Batterien / Module kann man beliebig mischen, da das Modul mit der geringsten Spannung den ganzen Strang runterzieht.
Aber man kann man einfach erstmal genug Batterien einer Art sammeln. Man muss ja nicht jede einzelne direkt irgendwo ins Netz bringen. Wenn die mal 6 Wochen liegt – dann liegt sie eben. Aber irgendwann, wenn die Fahrzeuge an sich verschrottet werden, wird es genug Zulauf geben, das zu sortieren.
Und die Eingänge muss man dann (möglichst automatisiert und standardisiert) testen und klassifizieren:
Gebrauchtersatzteil für BEV,
2nd Life Anwendung #1 („high power“),
2nd Life Anwendung #2 („low power“),
Recycling.
Erst wenn das gemacht ist, kann man anfangen, die Batterien oder Module sinnvoll einer Zweitverwendung zuzuführen. Dort sparen die dann aber wirklich CO2, weil das Recycling steht ja (wenn man es richtig macht) immer am Ende der Lebenszyklus. Das kommt halt 10 Jahre später.