Second Life – Ein zweites Leben für E-Auto-Akkus
Wer möglich lange etwas von seinem Elektroauto haben möchte, kommt nicht umher, sich um die Gesundheit des Fahrzeug-Akkus zu kümmern, denn dieser ist das wertvollste Bauteil am Elektroauto. Mit einigen Tipps lässt sich die Lebensdauer des Akkus verlängern. Doch irgendwann trifft die Situation ein, wenn der Fahrzeug-Akku ausgedient hat. Das Lebensende ist erreicht, wenn er nur noch etwa 70 Prozent seiner ursprünglichen Energiemenge speichern kann – ein wirtschaftlicher Totalschaden für den Stromflitzer.
Dennoch muss E-Mobilität auch langfristig nachhaltig gestaltet werden, sodass man sich verstärkt der Nachhaltigkeitsfrage, in Hinblick auf den Abbau wertvoller Ressourcen wie Lithium, Nickel, Kobalt, Grafit und Mangan, widmen muss.
Was ist der Grund dafür, dass sich der Fahrzeug-Akku mit der Zeit entlädt? Wir kennen es nur zu gut von unseren Smartphones, die mittlerweile zu unseren alltäglichen Begleitern geworden sind – mit der Zeit verlieren die Handy-Akkus an Leistung. Das Gleiche passiert natürlich auch bei den Akkus in E-Autos. Grob zusammengefasst findet im Inneren des Akkus ein Prozess statt, bei dem chemische Energie zu elektrischer Energie umgewandelt wird. Hierbei spricht man von der sogenannten Redoxreaktion: Ein Pol gibt Elektronen ab (Oxidation), der andere Pol nimmt die Elektronen wieder auf (Reduktion), daher auch die bekannten Plus- und Minus-Zeichen. Allerdings passiert es, dass es niemals alle Elektronen von Plus nach Minus und wieder zurückschaffen. Man könnte auch sagen, dass sie sich "verlaufen" und mit der Zeit nimmt bei jedem Lade- und Entladevorgang diese Zahl kontinuierlich zu. Die Folge: Die Kapazität des Fahrzeug-Akkus nimmt ab und irgendwann reicht diese nicht mehr aus, damit das E-Auto von A nach B kommt.
Wie verwendet man Akkus weiter, die für das E-Auto nicht mehr verwendet werden können? Mit einer Restkapazität von etwa 70 Prozent kann der Akku zwar nicht mehr als Antrieb im E-Auto fungieren, doch das heißt noch lange nicht, dass er völlig unbrauchbar ist. Die Speicherkapazität reicht immer noch aus, um an anderer Stelle verwendet zu werden – als stationärer Speicher. Da er in diesem Bereich sein "zweites Leben" findet, spricht man von einem "Second Life"-Akku.
"Second Life"-Akkus können ideal als stationäre Speicher genutzt werden, um z.B. Schwankungen im Stromnetz abzufangen. Sie eignen sich jedoch auch ideal als Stromspeicher für Privathaushalte mit PV-Anlage oder als Notstromspeicher für öffentliche Einrichtungen. Ihr Vorteil: Sie können Energie unter geringen Verlusten schnell aufnehmen und in Millisekunden abgeben. Im stationären Betrieb werden die Akkus auch deutlich weniger beansprucht, als im E-Auto, wo sie bei Beschleunigungs- und Bremsvorgängen ständig stark gefordert werden. Der stationäre Betrieb verläuft im Gegenzug dazu deutlich gleichmäßiger: Die Lade- und Entladevorgänge geht langsam vonstatten und dadurch schonender für den Akku. Dies wirkt sich auch positiv auf die Lebensdauer des Akkus aus, sodass der ausgediente Fahrzeug-Akku im "Second Life" für mindestens zehn weitere Jahre betrieben werden kann.
Ihre Kapazität ist aufgrund der geringen Zahl an verfügbaren Alt-Akkus derzeit zwar vergleichsweise gering, jedoch wird sich dies in den kommenden Jahren stark verändern, wenn mehr und mehr E-Autos auf den Straßen unterwegs sein werden. Gemäß einer Studie des Beratungsunternehmens Berylls Strategy Advisors fällt bis 2032 eine Batteriekapazität von mindestens 1.522 Gigawattstunden an Gebraucht-Akkus an, die für den Einsatz im stationären Speicherbetrieb zur Verfügung stehen könnten.
Ein Beispiel, wie ausgediente E-Auto-Akkus im "Second Life" eingesetzt werden können, zeigt der deutsche Autohersteller BMW. In einer Speicherfarm auf dem Werksgelände in Leipzig, können bis zu 700 gebrauchte BMW i3 Stromspeicher untergebracht werden, die mit eigens erzeugtem Strom aus Windkraft geladen werden. Das System ist in das öffentliche Stromnetz integriert, bei einem Überangebot an Strom können die Akkus geladen werden, bei geringem Stromangebot kann der Speicher wiederum Strom beisteuern. Die Anlage verfügt über eine vermarktbare Leistung von 10 Megawatt und einer vermarktbaren Kapazität von 15 Megawattstunden.
Am 10. März 2022 verabschiedete das EU-Parlament mit großer Mehrheit eine neue Batterie-Richtlinie, wonach die Wiederverwendungsquote für Batterien schrittweise steigen soll. Auch bei der Produktion muss ein bestimmter Anteil der verwendeten Materialien aus dem Recycling stammen. Die Verwertungsquoten für Cobalt, Nickel und Kupfer sollen im Jahr 2025 auf 90 Prozent bzw. 95 Prozent im Jahr 2030 steigen. Bei Lithium liegen die Quoten lediglich bei 35 bzw. 70 Prozent. Eine finale Entscheidung steht noch aus, die EU-Regierungen müssen der neuen Richtlinie noch zustimmen.
Das Batterie-Recycling spielt in der Elektrostrategie vieler Autohersteller eine zentrale Rolle. Im November 2020 eröffnete etwa VW in Salzgitter eine eigene Recycling-Anlage, in der wertvolle Rohmaterialien wie Nickel, Mangan, Kobalt, Kupfer oder Aluminium zurückgewonnen und bis zu 90 Prozent des Akkus der Wiederverwertung zugeführt werden sollen. Langfristig sollen sogar 97 Prozent erreicht werden.
