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
Dann warten wir mal ab, ob es sie absehbar in durchschnittlichem Fahrzeugalter geben wird! Nachhaltigkeit sollte bei einem Wechsel auf eine andere Technologie wachsen, nicht schrumpfen. Ich lese weiter gespannt mit, ob nur der Anspruch oder die Realität den gesetzten Zielen folgt. In der Evolution überlebt das Bessere, so sollte es in anderen Bereichen auch sein.....
Gruß
Gravitar
Zitat:
@Hannes1971 schrieb am 19. Oktober 2021 um 10:06:24 Uhr:
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.
Habt ihr schon Daten für Akkus mit mehr als 15 Jahren Betriebsdauer? Würde mich mal interessieren, wie die sich in Anwendungen schlagen. Immerhin gibt es Li-Ionenakkus schon seit 1970 und seit >20 Jahren in komerzieller Anwendung....
Wäre auch interessant für Second-Life Anwendungen, aber tatsächlich und nicht konzeptionell....
Gruß
Gravitar
Zitat:
@Gravitar schrieb am 19. Oktober 2021 um 10:07:43 Uhr:
In der Evolution überlebt das Bessere, so sollte es in anderen Bereichen auch sein.....
Das Problem ist, dass in der Marktwirtschaft keine natürliche Evolution stattfindet.
Das Beste Produkt wäre das, welches ewig hält. Eine Glühbirne die nicht verglüht, eine Strumpfhose ohne Laufmaschen, technische Geräte mit ausreichend dimensionierten Elkos und leichter Reparaturmöglichkeit.
Nur sind solche Produkte für einen Hersteller schwierig. Denn er kann sie nur einmal bzw. nur in sehr großen Abständen dem selben Kunden verkaufen.
Das was am besten für den Hersteller und die Marktwirtschaft ist, ist daher schwer mit einem Planeten mit endlichen Ressourcen ein Einklang zu bringen.
Das Problem ist doch generell, dass Gewinne im Hier und Jetzt privatisiert werden können, die Langzeitkosten aber alle und in Zukunft zu tragen haben.
Zitat:
@Hannes1971 schrieb am 19. Oktober 2021 um 10:06:24 Uhr:
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.
Das werden wir sehen. Ich habe da noch meine Zweifel, dass es hier eine echte großtechnische Anwendung für das Second-Life geben wird. Da steckt ja echt Aufwand dahinter so einen Akku auseinander zu nehmen. Einen Austauschakku kann man für sehr gutes Geld wieder im Markt platzieren, aber wer soll für Speicheranwendungen wirklich Geld zahlen? Und das für Akkus, die eher schnell als langsam ihr Leben aushauchen. Ich glaube da noch nicht dran.
Zitat:
@Gravitar schrieb am 19. Oktober 2021 um 10:12:05 Uhr:
Habt ihr schon Daten für Akkus mit mehr als 15 Jahren Betriebsdauer? Würde mich mal interessieren, wie die sich in Anwendungen schlagen. Immerhin gibt es Li-Ionenakkus schon seit 1970 und seit >20 Jahren in komerzieller Anwendung....
Nein, woher denn? Es gibt einfach die Produkte nicht, die irgendjemand mit einem Li-Io-Akku noch nutzen würde, die so alt sind. Da wirst du dich gedulden müssen. Autos gehören schon zu den Produkten, mit einer sehr hohen Lebensdauer, da kommt nicht viel mit.
Zitat:
@ixtra schrieb am 19. Oktober 2021 um 10:22:48 Uhr:
Das Problem ist, dass in der Marktwirtschaft keine natürliche Evolution stattfindet.Das Beste Produkt wäre das, welches ewig hält. Eine Glühbirne die nicht verglüht,
So vereinfacht, ist das nicht wirklich zutreffend. Es ist nicht nur die Marktwirtschaft und der Hersteller. Es ist auch der Kunde und der technische Fortschritt. Ich habe zu Hause noch eine Menge nicht verglühter Glühbirnen herum liegen. Die wären noch gut, verbrauchen mir aber einfach zu viel Strom, um sie an ihr natürliches Lebensdauerende zu bringen. Ich habe noch einen Röhrenfernseher rumstehen, den ich nicht mehr mag, weil er erstens technisch ertüchtigt werden müsste und zweitens mag keiner auf dem mehr fernsehen. Mein letztes Smartphone habe ich ausgetauscht, nicht weil es kaputt war, sondern weil es nichts mehr vernünftig konnte. Es bringt an vielen Stellen nichts Produkte für die Ewigkeit zu fertigen.
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at Luk2012
Sehr gut rüber gebracht..... Allerdings gibt es auch Produkte, die wir viel zu früh austauschen, weil es unserer Bequemlichkeit oder Begehrlichkeit dient, die zu fördern weder gesundheitlich noch philosophisch sinnvoll ist. Mein Röhrenfernseher wurde letztes Jahr nach 20 Jahren Nutzung ausgetauscht, mein Mountainbike habe ich von 1988 bis 2018 30 Jahre lang mehrmals wöchentlich über etwa 2.000km im Jahr 30 Jahre genutzt bis zum Rahmenbruch. Nur 2 Beispiele für Nachhaltigkeit ohne großen Verzicht. OK, eine WII oder Mediaserver konnte ich nicht nutzen, geschadet hat mir das glaube ich nicht.....
Unsere Zukunft, auch die der momentan gehypten Akkus in vielen Elektrogeräten hängt davon ab, wie sinnvoll und nachhaltig wir diese Technik nutzen und wie verschwenderisch wir sie austauschen. Mein Vater flucht über seinen Akkumäher, der nach 3 Jahren für 800Euro sein Gras nicht mehr am Stück bewältigt, mein kabelgebundener Mäher ist 3x so alt und hat 10% gekostet. Wer ist jetzt nachhaltiger?
Gruß
Gravitar
Zitat:
@Luk2012 schrieb am 19. Oktober 2021 um 10:33:53 Uhr:
Einen Austauschakku kann man für sehr gutes Geld wieder im Markt platzieren, aber wer soll für Speicheranwendungen wirklich Geld zahlen?
Ein Großteil der PV-Anlagenbesitzer. Mein Akkuspeicher (inkl. Wechselrichter) war in etwa so teuer wie der gesamte Rest der Anlage. Die Verwendung geprüfter gebrauchter Zellen in solch einem Speicher dürfte recht einfach und auch wirtschaftlich sein, die sind ja auch einigermaßen standardisiert. Wenn dann die Hausspeicher noch Regelenergie aufnehmen und abgeben dürften, aber dazu müsste man das ganze ja dezentralisieren, ein Alptraum für RWE und Co...
Ein Bekannter von mir hat eine Beratungsfirma mit 15 Mitarbeitern. Der beschäftigt sich seit 5 Jahren überwiegend mit Projekten für Second-Life-Anwendungen von Akkus aus Fahrzeugen. Unter anderem hat er die Notstromversorgung eines Stadions in China aus gebrauchten Akkus aus Elektrobussen realisiert. Der lebt nicht schlecht davon...
Zitat:
@Hannes1971 schrieb am 19. Oktober 2021 um 10:48:02 Uhr:
Ein Großteil der PV-Anlagenbesitzer. Mein Akkuspeicher (inkl. Wechselrichter) war in etwa so teuer wie der gesamte Rest der Anlage.
Und der ist wirtschaftlich? Oder doch nur Spielerei, um anderen Alpträume zu bescheren?
Wie viele Volllastzyklen packt so ein ausgenudelter Autoakku noch?
Egal wie ich rechne, da wird echt nicht mal annähernd was draus, wenn man gegen das Netz rechnet.
Letzteres ist hier der entscheidende Punkt. Nicht gerechnet gegen deinen Akkuspeicher, nicht gerechnet gegen anderweitige Sonderanwendungen, wie eine Notstromversorgung.
Man darf sich auch nicht vormachen, dass dieses sehr teure Bauteil im Auto frühzeitig rausgeworfen wird. Was passiert mit einem 11 Jahre alten Smart, der z.B. nur noch 8kWh her gibt? Nein, den verschrottet noch niemand, den nutzt irgendwer noch für kleines Geld um jeden Tag zur Arbeit zu fahren. So richtig vorbei wird es erst sein, wenn der vielleicht nur noch 5kWh bietet. Und diesen Akku willst du dann noch einmal ins Second-Life befördern? Wie viele kWhs soll der noch hin und her schieben, bis er mausetot ist? Mach mal eine Abschätzung und rechne dann nach, was der noch kosten darf.
Zitat:
@Luk2012 schrieb am 19. Oktober 2021 um 11:32:20 Uhr:
Und der ist wirtschaftlich? Oder doch nur Spielerei, um anderen Alpträume zu bescheren?
??? Ich verstehe den Sinn Deiner wirren Worte nicht. Alpträume?
Zitat:
Man darf sich auch nicht vormachen, dass dieses sehr teure Bauteil im Auto frühzeitig rausgeworfen wird. Was passiert mit einem 11 Jahre alten Smart, der z.B. nur noch 8kWh her gibt? Nein, den verschrottet noch niemand, den nutzt irgendwer noch für kleines Geld um jeden Tag zur Arbeit zu fahren. So richtig vorbei wird es erst sein, wenn der vielleicht nur noch 5kWh bietet. Und diesen Akku willst du dann noch einmal ins Second-Life befördern? Wie viele kWhs soll der noch hin und her schieben, bis er mausetot ist? Mach mal eine Abschätzung und rechne dann nach, was der noch kosten darf.
Wie gut, dss Du da schlauer bist als Mercedes und viele andere, die sich damit beschäftigen.
Edit:
Offensichtlich sind die hier Beteiligten auch nicht so schlau wie Du.
Zitat:
Werden Traktionsbatterien bei einer Restkapazität von 80 % für Second-Life-Anwendungen wiederaufbereitet ...
Kannst dir selbst überlegen, wie realistisch solche Eingangsannahmen sind.
Zitat:
Die Wirtschaftlichkeit von Second-Life-Anwendungen erweist sich bei einer Berechnung nach der Kapitalwertmethode sowohl ... als auch für den Einsatz in Hausspeichersystemen (HSS).
Verglichen mit der Verwendung neuer Batterien mit gleicher Zellchemie ...
Gegen Neubatterien gerechnet und natürlich bei gleicher Zellchemie ... ich denke du weißt selbst, dass dein Hausspeicher aus guten Gründen eine andere Zellchemie hat. Und warum wird nicht gegen das Netz gerechnet?
Wenn man unbedingt ein Ergebnis erzeugen will, dann erzeugt man solch ein Papier.
Ich kann mir aktuell nur einen Grund für Second-Life vorstellen und das ist das Verzögern des endgültigen Recyclings. Heute im KleinKlein zu agieren kann durchaus teurer sein, als die Dinger im Prinzip für 5 oder 10 Jahre zu lagern und dann im großtechnischen Stil zu entsorgen, wenn auch die Stoffströme da sind. Um das entsprechend gesellschaftlich zu verkaufen, nennt man es nicht Zwischenlagerung, sondern Second-Life. Aber da rechnet man eben auch nicht gegen das Netz.
@Luk2012
Na da sind wir ja froh, dass Daimler, BMW usw nicht auf Dich hören und trotzdem alte Akkus einem Second-Life als Stromspeicher zuführen. Scheint ja komischerweise doch zu funktionieren 😮
Wenn Du es nicht glaubst: z.B. auf Seite 1 im 3. Post dieses Threads sind dazu 2 gute Artikel verlinkt…
Zitat:
@Luk2012 schrieb am 19. Oktober 2021 um 12:03:26 Uhr:
Und warum wird nicht gegen das Netz gerechnet?
Weil es dafür keinen Grund gibt.
Oder kannst zu uns zumindest einen sinnvollen Grund nennen, der das rechtfertigen würde?
Zitat:
@Timbow7777 schrieb am 19. Oktober 2021 um 20:55:04 Uhr:
Weil es dafür keinen Grund gibt.Oder kannst zu uns zumindest einen sinnvollen Grund nennen, der das rechtfertigen würde?
Weil es die Alternative zu einem Hausspeicher ist. Man kann sich einen Akku setzen oder das Netz nutzen.
Bis zu einem gewissen Grad wird das Netz natürlich seinen Anteil bringen können, die Lösung der Energiewende liegt aber auch im dezentralen.
Das muss jetzt nicht der eigene Hausspeicher sein aber wenn zum Beispiel das regionale Stadtwerk Lösungen findet die nicht „aus der Welt sind“ Wäre das ein gangbarer Weg, und was wäre da der Speicher deiner Wahl?
Das kann an der Nordsee gerne H2 sein und in Bergigem Land Pumpspeicher,
Aber schon wenn es um Spitzenglättung geht, oder schlicht um Kosten (CO2) Bleibt eine Akkufarm interessant.
Zitat:
@Luk2012 schrieb am 19. Oktober 2021 um 12:03:26 Uhr:
Ich kann mir aktuell nur einen Grund für Second-Life vorstellen und das ist das Verzögern des endgültigen Recyclings.
Nach der Logik darf ich auch keine Plastiktüte ein zweites Mal benutzen, da ich sie dann ja dem Recycling im Gelben Sack entziehe.
Es ist halt schlicht das alter, jede Lebenszeit hat ihre Aufgaben 🙄 Das muss man jetzt wirklich nicht auf Akkus runterbrechen das gilt fast überall in der Natur
Im Auto haben die Akkus halt ihre Sturm- und Drang-Periode 😁