Was passiert mit gebrauchten Lithium-Ionen-Akkus aus E-Autos?
Was passiert mit gebrauchten Lithium-Ionen-Akkus aus E-Autos?
Aus "Helle Tech World" vom 09.09.2021
HELLA TECH WORLD <news@campaign.hella.com>
Alte Standardbatterien für den Hausgebrauch enthalten schädliche und umweltgefährdende Stoffe, zum Beispiel Blei, Quecksilber oder Cadmium. Deshalb dürft ihr diese auch nicht einfach im Hausmüll entsorgen. Wenn ihr Batterien entsorgen wollt, habt ihr in den meisten Ländern verschiedene Möglichkeiten. In Supermärkten etwa oder auf Recyclinghöfen lassen sich die Altbatterien meist kostenlos abgeben. Ganz so einfach ist es bei Lithium-Ionen-Akkus aus E-Autos noch lange nicht. Tatsächlich werden schon heute Massen an ausgedienten Antriebsbatterien bzw. Akkus entsorgt.
Die meisten Automobilhersteller empfehlen ein Auswechseln der Antriebsbatterie von E-Autos nach 8 bis 10 Jahren, einige Hersteller sogar erst nach 15 Jahren. Nachdem die Elektromobilität lediglich in den letzten Jahren nennenswert gewachsen ist, wäre mit einer größeren Zahl zu entsorgender Batterien erst in ein paar Jahren zu rechnen gewesen. Doch schon heute werden Entsorger überrannt. „Wir hätten nie gedacht, welche Mengen schon nach so kurzer Zeit anfallen“, räumte der Geschäftsführer einer Recyclingfirma jüngst stellvertretend für seine Zunft ein. Inzwischen investieren zahlreiche Unternehmen ins Batterierecycling.
Was mit alten Lithium-Ionen-Akkus passiert? Grundsätzlich gibt es zwei Möglichkeiten: Die Verwertung der in den Akkus / Batterien enthaltenen Rohstoffe und die Wiederverwendung der aussortierten Lithium-Ionen-Akkus.
Batterierecycling: von der Demontage bis zur Aufschmelzung
In einem rund 400 Kilogramm schweren Akku mit 50 kWh Kapazität, so rechnet es der ADAC vor, stecken etwa 6 kg Lithium, 10 kg Mangan, 11 kg Kobalt, 32 kg Nickel und 100 kg Graphit. Um die Rohstoffe zu verwerten, werden verschiedenste Methoden genutzt. Gleich ist allen die Zielsetzung, eine möglichst hohe Verwertungsquote zu erzielen. „Ein Recyclingverfahren ist dann effizient, wenn es die Zielelemente wie Graphit, Lithium oder Kobalt zu mindestens 90 Prozent zurückgewinnt“, so der Recyclingexperte Prof. Bernd Friedrich von der RWTH Aachen gegenüber dem Automobilclub.
In der Regel beginnen Recyclingprozesse meist mit der manuellen Demontage des Lithium-Ionen-Akkusystems. Es folgen weitere Schritte wie das Sortieren, Schreddern und die thermische Aufschmelzung. Nach heutigem Stand der Technik kann schon heute der überwiegende Teil der Materialien verwertet werden. Teilweise verbrauchen die Prozessschritte noch zu viel Energie und sie sind sehr teuer.
Zahlreiche Pilotanlagen habe es sich zur Aufgabe gemacht, die Prozesse effizienter zu gestalten. Der Volkswagen-Konzern etwa hat sich langfristig einem ehrgeizigen Ziel verschrieben: 97 Prozent aller Rohstoffe wollen die Wolfsburger recyceln. Mit einer Pilotanlage in Salzgitter sollen es ab 2022 72 Prozent werden.
Die Anzahl gebrauchter Lithium-Ionen-Akkus nimmt zu. Nach ihrem Einsatz in E-Autos wartet auf einen Teil der Altbatterien das Recycling, um enthaltene Rohstoffe zurückzugewinnen.
Die Anzahl gebrauchter Lithium-Ionen-Akkus wächst. Nach ihrem Einsatz im E-Auto wird ein Teil der Altbatterien recycelt, um enthaltene Rohstoffe zurückzugewinnen. Quelle: Shutterstock
Second Life: Zweitnutzung von Lithium-Ionen-Akkus
Auch weil kein Recyclingverfahren 100-prozentig frei von Reststoffen sein kann, ist die Wiederverwendung von Akkus eine spannende Option, die auch als „Second Life“-Methode bezeichnet wird. Hier werden die Batterien im stationären Betrieb weiterverwendet. Eine Weiterverwendung bietet sich insbesondere auch deshalb an, weil die meisten Batterien zum Zeitpunkt der Aussortierung immer noch über einen Energiegehalt von 70 bis 80 Prozent ihrer ursprünglichen Kapazität verfügen.
Da die Batterien im stationären Betrieb deutlich weniger belastet werden, können sie hier gut und gerne noch über 10 Jahre genutzt werden. Zum Einsatz kommen die aussortierten Lithium-Ionen-Akkus dann zum Beispiel in privaten Haushalten oder in Industrieanwendungen.
Doch auch für Batterien, die ein zweites Leben leben durften, steht irgendwann der letzte Gang an: zum Batterierecycling.
163 Antworten
Zitat:
@Schwarzwald4motion schrieb am 13. Oktober 2021 um 22:45:05 Uhr:
Akkus einem Retrofit zu unterziehen und Einbaufertig freizugeben ist sicherlich Aufgabe von spezialisierten Betrieben. Genau diese Infrastruktur ist es die sich erst noch bilden muss und so lange sind Wartungsaufwendungen älterer BEV Besonders schwierig und Kostenintensiv.
Man höre und staune: Mercedes tut dies bereits. Noch etwas "Startup-mäßig" in einer angemieteten Halle einer Spedition, aber hier werden bereits aus ausgedienten Akkus aus PHEV und BEV aufbereitete Austauschakkus hergestellt. Da habe ich mich auch gefragt, wo denn jetzt schon Rückläufer aus Mercedes BEV herkommen sollen...
Zitat:
@Hannes1971 schrieb am 18. Oktober 2021 um 14:16:32 Uhr:
... Da habe ich mich auch gefragt, wo denn jetzt schon Rückläufer aus Mercedes BEV herkommen sollen...
Die erste Generation des E Smart. Die hatte ja noch ziemlich kleine Akkus, die so langsam ihre Zyklenzahl erreicht haben dürften.
Zitat:
@BaldAuchPrius schrieb am 18. Oktober 2021 um 14:33:39 Uhr:
Zitat:
@Hannes1971 schrieb am 18. Oktober 2021 um 14:16:32 Uhr:
... Da habe ich mich auch gefragt, wo denn jetzt schon Rückläufer aus Mercedes BEV herkommen sollen...Die erste Generation des E Smart. Die hatte ja noch ziemlich kleine Akkus, die so langsam ihre Zyklenzahl erreicht haben dürften.
Ah, stimmt. Die gibt es ja auch noch.
Meines Wissens begann die elektrische Karriere des Smart 2010. Sind da nach der Wenigkeit von 11 Jahren tatsächlich schon einige am Ende der Karriere....?
Gruß
Gravitar
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Nach 10 Jahren und/oder weit jenseits der 200.000km werden da einige schlicht aus wirtschaftlichen Gründen aufgegebenen worden sein.
Man sollte auch nicht unterschätzen, wie viele Fahrzeuge verunfallen und als Totalschaden abgegeben werden.
Zitat:
@Gravitar schrieb am 18. Oktober 2021 um 15:50:58 Uhr:
Meines Wissens begann die elektrische Karriere des Smart 2010. Sind da nach der Wenigkeit von 11 Jahren tatsächlich schon einige am Ende der Karriere....?
Was glaubst Du, wie viele 11-jährige Verbrenner schon ausgemustert werden?
Man hat mir das ganz gut erklärt. Von einem zurückgenommenen Akku ist nur ein Teil der Zellen nicht mehr verwendbar. Die Akkus werden geprüft, da wird der Zustand jeder einzelnen Zelle ermittelt. Mit den besten Zellen werden Austauschakkus hergestellt (analog Austauschmotoren), die auch wieder in Fahrzeugen eingesetzt werden. Die "mittelprächtigen" Zellen werden für Second-Life-Anwendungen verkauft (z.B. PV-Speicher), die ganz schlechten werden dem Recycling zugeführt.
Klingt für mich nach einem Plan...
Zitat:
@Gravitar schrieb am 18. Oktober 2021 um 15:50:58 Uhr:
Meines Wissens begann die elektrische Karriere des Smart 2010. Sind da nach der Wenigkeit von 11 Jahren tatsächlich schon einige am Ende der Karriere....?Gruß
Gravitar
Der Akku hatte damals rund 17 kWh, sprich eine Reichweite unter Idealbedingungen von 120 km. Realistisch waren eher um die 100 km bis zur nächsten Ladung. Das bedeutet aber im Umkehrschluss, selbst das Fahrzeug im Jahr nur 12.000 km gefahren wäre (real vielleicht auch ein wenig mehr), wäre es pro Monat 10 mal, oder pro Jahr 120 mal auf 100% geladen worden. (Tatsächlich wird es wohl eher jede Nacht angesteckt worden sein, also 365 mal pro Jahr auf 100% geladen worden sein) Das macht dann in 11 Jahren 1320 mal auf 100%, und vor allem, dann stundenlang mit 100% gestanden, das stresst jeden Akku enorm. Hinzu noch die kalendarische Alterung, und es ist durchaus möglich, dass die eine oder andere Zelle langsam schlapp macht. Dann ist es eben tatsächlich eine rein finanzielle Frage, ob es in die Presse geht, also eine Frage, wie teuer die Reparatur wäre.
Sicher werden einige von diesen Akkus eben durch Austauschakkus ersetzt worden sein, und dann ihrerseits wieder in der Aufbereitung bei Mercedes gelandet sein (was dann den Austauschakku für den Besitzer entsprechend deutlich verbilligt haben wird, sodass eine Reparatur wirtschaftlich wurde).
Zitat:
@Hannes1971 schrieb am 18. Oktober 2021 um 14:16:32 Uhr:
Zitat:
@Schwarzwald4motion schrieb am 13. Oktober 2021 um 22:45:05 Uhr:
Akkus einem Retrofit zu unterziehen und Einbaufertig freizugeben ist sicherlich Aufgabe von spezialisierten Betrieben…Insbesondere sollten solche Strukturen Herstellerunabhängig…
(…) dass jenes eine Paradedisziplin für den ADAC wäre dies einzufordern.Man höre und staune: Mercedes tut dies bereits...
Aber genau das wird keine Kosten senken, den wesentlichen Zitat Bestandteil hast du unterschlagen.
Zitat:
@Schwarzwald4motion schrieb am 18. Oktober 2021 um 20:58:06 Uhr:
Zitat:
@Hannes1971 schrieb am 18. Oktober 2021 um 14:16:32 Uhr:
Man höre und staune: Mercedes tut dies bereits...
Aber genau das wird keine Kosten senken, den wesentlichen Zitat Bestandteil hast du unterschlagen.
Werden denn bei Verbrennern z.B. Austauschmotoren etc. herstellerunabhängig aufbereitet? Das würde ich da vergleichbar sehen.
Ich sehe den Akku als den Nachfolger des Motors. Der "Know-How-Träger" über den sich die Hersteller abgrenzen können. Den werden die nicht aus der Hand geben.
Ich empfinde 11 Jahre bei durchschnittlichem Fahrzeugalter bis zur Verschrottung von gut 19 Jahren in D alles andere als nachhaltig. Man sollte die Akkutechnik verpflichtend instand setzen, damit die Nachhaltigkeit von PKW von derzeit knapp 20 Jahren nicht durch eine neue Technologie deutlich verschlechtert wird. Alles andere wäre ein deutlicher Rückschritt...
Gruß
Gravitar
Zitat:
@Hannes1971 schrieb am 18. Oktober 2021 um 14:16:32 Uhr:
Man höre und staune: Mercedes tut dies bereits. Noch etwas "Startup-mäßig" in einer angemieteten Halle einer Spedition, aber hier werden bereits aus ausgedienten Akkus aus PHEV und BEV aufbereitete Austauschakkus hergestellt. Da habe ich mich auch gefragt, wo denn jetzt schon Rückläufer aus Mercedes BEV herkommen sollen...
Ich glaube man muss noch einmal klar heraus stellen, was Mercedes da macht.
Das ist eine Geschichte, die ist vergleichbar mit aufbereiteten Austauschmotoren. Das ist nicht vergleichbar mit dem Prozess einen 20 Jahre alten Motorblock einzuschmelzen und daraus einen neuen zu gießen.
Hier werden keine Akkus aufbereitet, die rundrum aufgrund von hoher Zyklenzahl und kalendarischer Alterung verschlissen sind. Ein Motor, der nach 15 Jahren 400tkm auf der Uhr hat nimmt man auch nicht als Basis um diesen als Tauschmotor aufzubereiten, den schmilzt man ein. Hier wird es um Akkus gehen, die aufgrund eines Unfalls getauscht werden mussten, aber wahrscheinlich noch gut sind, es wird um Akkus gehen, wo wirklich nur einzelne Zellen einen frühzeitigen Ausfall erfahren haben usw.. Es sind Akkus, wo man Zellen raus ziehen kann, die wirklich noch gut sind. An der Stelle werden die Rohstoffe nicht auseinander genommen und neue Rohstoffe draus gemacht (siehe Vergleich Motorblock einschmelzen).
@GravitarZitat:
@Gravitar schrieb am 19. Oktober 2021 um 09:21:40 Uhr:
Ich empfinde 11 Jahre bei durchschnittlichem Fahrzeugalter bis zur Verschrottung von gut 19 Jahren in D alles andere als nachhaltig. Man sollte die Akkutechnik verpflichtend instand setzen, damit die Nachhaltigkeit von PKW von derzeit knapp 20 Jahren nicht durch eine neue Technologie deutlich verschlechtert wird. Alles andere wäre ein deutlicher Rückschritt...Gruß
Gravitar
Was ist denn das für ein unsinniger Vergleich? Der E-smart wird erst seit 2012 frei verkauft. Wie soll der da auf ein höheres Durchschnittsalter kommen?
Zitat:
@Gravitar schrieb am 19. Oktober 2021 um 09:21:40 Uhr:
Ich empfinde 11 Jahre bei durchschnittlichem Fahrzeugalter bis zur Verschrottung von gut 19 Jahren in D alles andere als nachhaltig. Man sollte die Akkutechnik verpflichtend instand setzen, damit die Nachhaltigkeit von PKW von derzeit knapp 20 Jahren nicht durch eine neue Technologie deutlich verschlechtert wird. Alles andere wäre ein deutlicher Rückschritt...Gruß
Gravitar
Was ist das Problem, wenn das Fahrzeug ein wirtschaftlicher Totalschaden ist?
Oder denkst du, die 10-11 Jahre alten Fahrzeuge werden aus purem Spaß ausgeschlachtet?
Wie ein Vorredner schon gesagt hat: Es gibt schlicht noch keine 20 Jahre alten Elektro-Smarts.
Wird es aber sicher Mal geben bei den entsprechenden Liebhabern, die das Fahrzeug hegen und pflegen.
Zitat:
@Gravitar schrieb am 19. Oktober 2021 um 09:21:40 Uhr:
Ich empfinde 11 Jahre bei durchschnittlichem Fahrzeugalter bis zur Verschrottung von gut 19 Jahren in D alles andere als nachhaltig. Man sollte die Akkutechnik verpflichtend instand setzen, damit die Nachhaltigkeit von PKW von derzeit knapp 20 Jahren nicht durch eine neue Technologie deutlich verschlechtert wird. Alles andere wäre ein deutlicher Rückschritt...
Wie soll den ein Auto, das es erst seit 11 Jahren gibt, ein Durchschnittsalter von 19 Jahren erreichen?
Zitat:
@Luk2012 schrieb am 19. Oktober 2021 um 09:44:29 Uhr:
Ich glaube man muss noch einmal klar heraus stellen, was Mercedes da macht.Das ist eine Geschichte, die ist vergleichbar mit aufbereiteten Austauschmotoren. Das ist nicht vergleichbar mit dem Prozess einen 20 Jahre alten Motorblock einzuschmelzen und daraus einen neuen zu gießen.
[...]
An der Stelle werden die Rohstoffe nicht auseinander genommen und neue Rohstoffe draus gemacht (siehe Vergleich Motorblock einschmelzen).
Im letzten Schritt schon. Aber zunächst werden die Zellen halt so lange wie möglich weiter verwendet. Auch wenn ein Akku für ein BEV aus Altersgründen austauschreif ist, sind die meisten seiner Zellen für eine Verwendung als PV-Speicher noch gut genug. Erst danach geht es ins stoffliche Recycling.