3 Minuten statt 3 Stunden: Forscher erleichtern Identifizierung von Second-Life-Akkus

Copyright Abbildung(en): University of Warwick

Dank eines neuen Bewertungssystems wird die Möglichkeit, eine große Anzahl von ausgedienten Lithium-Ionen-Batterien von Elektroautos im Second-Life in Haushalt oder in der Industrie wiederzuverwenden, für Nissan immer mehr zur leichter umsetzbaren Realität. Sobald Elektroauto-Batterien ihre Lebensdauer für Automobilanwendungen erreicht haben, werden sie womöglich vom Hersteller recycelt. Viele Lithium-Ionen-Batterien haben jedoch noch eine ausreichende Kapazität und Lebensdauer für Second Life-Anwendungen als stationärer Stromspeicher.

Dazu müssen die verbrauchten Batterien „klassifiziert“ werden. Dabei müssen die einzelnen Zellpakete in drei Anwendungsbereiche sortiert werden: für die Verwendung als Ersatzteile in E-Autos, sofern noch ausreichend Kapazität vorhanden ist; Pakete, die für ein „zweites Leben“ geeignet sind; und solche, die für das Recycling von Materialien geeignet sind.

Dieser Bewertungsprozess ist traditionell lang und teuer. Nissan wollte einen Weg finden, um die Bewertung ihrer gebrauchten Lithium-Ionen-Akkus aus dem Nissan Leaf zu beschleunigen. So können mehr alte Akkumodule wiederverwendet werden, anstatt sie zu entsorgen oder zu recyceln.

Die Batterietechnologie-Experten der WMG, University of Warwick, haben in ihrem Energy Innovation Center eine sichere, robuste und schnelle Methode entwickelt, um gebrauchte Lithium-Ionen-Batterien auf Modulebene zu testen. Diese Methode wurde erfolgreich auf eine Second-Life-Pilotanlage übertragen. Das Team von WMG entwickelte Methoden zur Einstufung von Modulen innerhalb von nur 3 Minuten – ein Prozess, der zuvor mehr als 3 Stunden dauerte.

„Autobatterien bieten einige große Vorteile für die Umwelt, verbrauchen dabei jedoch eine Menge Ressourcen. Die Eröffnung eines zweiten Lebenszyklus für Batterien verbessert sowohl den ökologischen als auch den ökonomischen Wert, den wir aus diesen Ressourcen ziehen, bevor sie recycelt werden müssen. Ich freue mich sehr, dass wir durch die Zusammenarbeit mit den Partnern in diesem Projekt den Zugriff auf diese Second-Life-Anwendungen erheblich vereinfachen konnten.“ — Professor David Greenwood, WMG, University of Warwick

Second-Life-Akkupacks bieten einer ganzen Reihe von Kunden zuverlässige und bequeme Energiespeichermöglichkeiten: von elektrischen Roamingprodukten — die Stromversorgung für Kunden unterwegs — bis hin zu Heimspeichern, die es z.B. Kunden mit Solarmodulen ermöglichen, ihre selbst erzeugte Energie vor Ort bequem zu speichern und die Eigennutzung der PV-Anlage somit zu erhöhen. Weitaus größere Speicherparks im MWh-Bereich können auch dazu verwendet werden, um die in ihrer Erzeugung schwankenden erneuerbaren Energiequellen effizienter in das Netz einzuspeisen, ohne die Versorgungssicherheit zu gefährden.

Nissan hofft, dank des neuen Verfahrens die überwiegende Mehrheit der derzeit in Elektroautos in Europa montierten Packs wiederverwenden zu können. Experten gehen davon aus, dass die Gesamt-Lebensdauer von Lithium-Ionen-Batterien deutlich über 20 Jahren liegt. Allerdings mit stetig sinkender Maximal-Kapazität, was für Anwendungen im Second-Life-Bereich aber vernachlässigbar ist.

„Die Anzahl der Elektroauto-Batterien, die das Ende ihrer Lebenszeit im Fahrzeug erreichen, wird bis 2025 von Tausenden auf Zehntausende pro Jahr ansteigen. Diese Batterien behalten in der Regel ihre Kapazität und ihre Fähigkeit zur Leistungsabgabe bei und können in Second-Life-Anwendungen wiederverwendet werden. Das verlängert die Wertschöpfungskette von Batterien minimiert Abfälle, indem das Recycling verschoben wird.“ — Francisco Carranza, Geschäftsführer von Nissan Energy

Quelle: University of Warwick // Pressemitteilung vom 21.01.2020

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7 Antworten

  1. Das ist für mich ein Beispiel, wie der Staat durch Förderung von langfristig wichtigen Innovationen wirksam werden sollte. (Auch wenn es in diesem Fall möglicherweise eine löbliche Initiative der Privatwirtschaft war.)
    Langfristig wichtig sind Themen, die langfristig ökologisch positiv wirken: z.B. Energie- und Material-Effektivität, Umweltschutz, Naturschutz und Klimaschutz. Wobei die Verbesserung in den ersten beiden Punkten direkt oder indirekt sich positiv auf die anderen Punkte auswirken.

    In diesem Sinn ist die staatliche Förderung einer Wallbox zum Laden eines Elektroautos in einer Privatgarage eine untaugliche Förderung, die nur Einzelnen oder allenfalls noch bestimmten Lobby-Gruppen nutzt.

  2. Interessant, wie lang die Lebensdauer einer Batterie sein kann. Dann kann ich mir ja doch ein gebrauchtes E-Auto mit Laufleistung 150.000 Kilometer und 7 Jahre alt günstig kaufen. Was meint Ihr?

    1. Bei einem Tesla hätte ich da sicherlich keine Bedenken.
      Bei den Zoe’s und Smarts sind es bei den Gebrauchten meist Mietakkus, dadurch geht man auch kein Risiko ein.
      Ich habe einen i3 der ersten Generation gekauft, also 6 Jahre alt aber nur 50 tkm. Ich bin sehr zufrieden damit und kann keine Akkuschwäche erkennen.

    1. Warum sollte denn dass so sein???
      Ein Verbrennungsmotor hat 2 Jahre Garantie, hält der nur 4 Jahre?
      Es gibt i3s mit über 250.000 km auf dem ersten Akku, viele mit schon 150.000 und noch mehr mit über 100.000 km.
      Warum sollte gerade mein Akku, der fast ausschließlich zu Hause mit 2,3 kWh langsam geladen wird, jetzt dann bei 70.000 km defekt sein oder seine Leistung nicht mehr bringen?

  3. Sehr gut Andreas, dass Du den Akku zu Hause langsam ladest. Das ist schon mal besser als immer Schnelladen. Endgültiger Defekt mit 70 000 KM muss BMW bürgen wenn er noch in der Garantiezeit ist. Die ist aber bei Dir bald herum. Du hast meine Frage nicht beantwortet. Glauben heisst nicht wissen. Ich fahre seit 10 Jahren nur noch elektrisch und habe gerade um diesen finanziellen Blindflug, nach 8 Jahren oder 150 000 KM zu unterbinden, dem Autohersteller übertragen durch Mietakku. Alle früheren MD Diesel habe ich weit über 10Jahre mit über 400 T Km gefahren mit dem selben Motor. Deine Einstellung ist richtig, wenn man zufrieden ist wenn die Karre 8 Jahre läuft und dann abgeschrieben sein soll. Weisst Du was ein Akku neu kostet? Auch Taxifahrer sind scharfe Rechner wie ich. Den Akku später noch als Speicher in den Keller zu stellen ist Quatsch. Zwischenspeichern ist unwirtschaftlich und wenn der ganz kaputt ist ohnehin kein Thema mehr. Nächstens werden wir auch mehr Langzeiterfahrung darüber haben , aber bis jetzt sind die meisten noch nicht zur Garantie raus. Es sind auch Wiederaufbereitungsfirmen besorgt Batterien zu flicken. Bei den E Biks funktioniert das bereits weil da keine Montage anfällt durch Wechselakkus. Diebezüglich wird sich noch einiges tun im E Autobereich.

    1. BMW hat nachdem die 30kWh-Version des i3 rausgekommen ist ein Retrofit für den alten i3 für ca. 9.000,- angeboten.
      Vermutlich wird es bald ein ähnliches Angebot für den aktuellen 40kWh-Akku geben.
      Aber ich bin überzeugt davon, dass der Akku noch einige Jahre länger halten wird. Ich lass das mal ganz entspannt auf mich zukommen 😉

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