Nach langjähriger Nutzung haben viele Traktionsbatterien noch eine Restkapazität zwischen 70 und 80 Prozent. Zu wenig für den weiteren Einsatz im Elektroauto, doch einige Zellen könnten zu großen Speichersystemen gebündelt in Privathaushalten, Unternehmen oder bei Stromnetzbetreibern weiter gute Dienste leisten.
Gebrauchte Module oder ganze Hochvoltspeicher einfach zu schreddern hieße also, Nutzwert vernichten. Durch die Reparatur und das „Remanufacturing“ dieser Batterien können nicht nur wertvolle Ressourcen geschont, sondern auch die Lebensdauer der Komponenten verlängert werden. Gezielt aufbereitete Zellen sind wieder fit für einen langjährigen Einsatz in neuen Anwendungen.
Wie Komponenten und Zellen aus einer Traktionsbatterie entnommen werden können, ohne dass die Kosten aus dem Ruder laufen, erforscht Rico Schmerler mit seinem Team in einem neuen Projekt am Fraunhofer IWU gemeinsam mit der EDAG Production Solutions GmbH & Co. KG.
Eine künftige Pilotanlage in Chemnitz ist laut den Forschern eine Antwort auf den rasant wachsenden Bedarf an effizienten kreislaufwirtschaftlichen Lösungen. Bis 2030 werde sich die Menge an Altbatterien in der EU voraussichtlich mehr als verzehnfachen. Spätestens dann seien Verfahren unabdingbar, die über das Recycling und Schreddern von Batterien hinausgehen.
Eine weitgehend beschädigungsfreie Zerlegung aller Komponenten bis hin zur Zellebene sei Voraussetzung für ein neues Batterieleben dank Austausch defekter oder gealterter Zellen beziehungsweise Module. Genau diese Art Rückbau werde die neue Demontageanlage ermöglichen. Sie werde nicht nur den Bedarf an energieintensiver Neuproduktion reduzieren, sondern auch Recyclingunternehmen die sortenreine Rückgewinnung wertvoller Rohstoffe wie Lithium und Kobalt aus nicht mehr aufbereitungsfähigen Zellen für das Recycling erleichtern.
Automatisierte Demontage, Daten und Qualifikation
Das Fraunhofer IWU baut aktuell gemeinsam mit EDAG Production Solutions eine „hochinnovative“, automatisierte Demontageanlage für aktive (funktionsfähige) Traktionsbatterien am Standort Chemnitz auf. Die Anlage setze auf die variantenflexible und KI-gestützte Demontage, damit eine wirtschaftliche und sichere Handhabung verschiedenster Hochvoltspeicher gewährleistet ist. Ein integriertes System zur Analyse des „Gesundheitszustands“ (State of Health, SoH) von Modulen und Zellen stelle sicher, dass nur wiederverwendbare Komponenten für einen neuerlichen Einsatz freigegeben werden. Völlig intakte Einheiten könnten sogar für neue Traktionsbatterien genutzt werden.
Darüber hinaus soll die neue Infrastruktur als Datenplattform zur Standardisierung von Wiederverwertungs- und Recyclingprozessen dienen. Die erhobenen Daten sollen auch die Grundlage für die Weiterentwicklung von Qualifizierungsprofilen von Fachkräften in Sachsen dienen. „Interdisziplinäres Wissen aus Mechanik, Elektrotechnik und Informatik wird in vielen Berufsbildern rund um die Automobilität weiter an Bedeutung gewinnen“, so die Forscher.
M. meint
Schön zu sehen, dass Erkenntnisse aus vorangegangenen Projekten genutzt werden, um mal etwas zu bauen, statt immer nur die Erkenntnisse ins Netz zu stellen.
Das System muss natürlich bis zur industriellen Reife gebracht werden, hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit von 2nd Life Speichern ist das ein wichtiger Schritt.