Der Lehrstuhl „Production Engineering of E-Mobility Components“ (PEM) der RWTH Aachen und LKQ Europe haben Herausforderungen untersucht, die sich durch defekte und ausgediente E-Auto-Antriebsbatterien ergeben. Die erarbeiteten Lösungen für die Wiederverwendung, die Wiederaufbereitung, die Reparatur und das Recycling von Batterien wurden jetzt in Form einer Studie beim 43. Internationalen Motorensymposium in Wien vorgestellt. Die über die Studie hinausgehende Kooperation der RWTH-Einrichtung mit dem in Europa marktführenden Großhandelsunternehmen für Fahrzeugersatzteile konzentriert sich auf die Schonung von Ressourcen, die Wahrung des Restwerts batterieelektrischer Fahrzeuge und die Verlängerung der Batterienutzung im Fahrzeug.
„Die E-Mobilität nimmt Fahrt auf – und muss aufpassen, dass sie dabei ihren Nachhaltigkeitsanspruch nicht ausbremst“, mahnt PEM-Gründer und Lehrstuhlleiter Professor Achim Kampker: „Die Menge der Lithium-Ionen-Batterien, die sich im letzten Abschnitt ihres ‚Lebens‘ im Elektrofahrzeug befinden, wird in den kommenden Jahren massiv steigen. Deshalb müssen wir wirtschaftliche und nachhaltige Konzepte für die Optimierung und die Wiederverwendung von Antriebs-Akkus entwickeln.“
Die Untersuchung der Projektpartner widmete sich kritischen Elementen und möglichen Lösungen in der gesamten Wertschöpfungskette. Eine vollständig geschlossene Batterie-Kreislaufwirtschaft mit Fokus auf Reparatur und Remanufacturing von Batterien zeigt demnach die höchsten Einsparungen sowohl auf Kosten- als auch auf Emissionsebene. Dies unterstreiche die zentrale Bedeutung der Reparatur und der Wiederaufbereitung von Batterien. Auch das Recycling entsprechender Rohstoffe bleibe wichtig, sollte aber erst als letzte Option infrage kommen.
Bis 2030 europaweit 1,3 Millionen Batterien pro Jahr zu ersetzen
Je nach Anforderungsprofil müsse die Traktionsbatterie als wertvollster Teil eines batterieelektrischen Fahrzeugs nach etwa zehn bis 14 Jahren ersetzt werden. Zu diesem Zeitpunkt ist heute in vielen Fällen noch kein geschlossener Batteriekreislauf vorhanden. „Im Jahr 2030 erwarten wir europaweit rund 34 Millionen installierte Hochvoltbatterien in batterieelektrisch betriebenen Fahrzeugen“, sagt Christoph Schön, E-Mobility Innovation Manager bei LKQ Europe: „Laut aktuellen Schätzungen müssen bis zum Ende des Jahrzehnts etwa 1,3 Millionen Batterien jährlich wegen elektrischer, mechanischer und elektrochemischer Defekte diagnostiziert und anschließend repariert oder ersetzt werden.“
Den Prognosen der gemeinsamen Studie zufolge steigt die Zahl der Rückläufer danach mit einer jährlichen Rate von 30 Prozent weiter. „Der Austausch eines gesamten Batteriesystems ist sehr teuer. Wir müssen nachhaltige Lösungen anbieten, bei denen eine Reparatur oder Aufbereitung nur einen Bruchteil der Kosten einer neuen Batterie mit sich bringt“, sagt Schön. LKQ erwarte eine starke Zunahme batterieelektrischer Fahrzeuge auf dem freien Ersatzteilmarkt für die Zeit ab 2028, wenn eine beträchtliche Anzahl aus der Herstellergarantie ausscheide und in die freien Werkstätten komme.
Um dieses Potenzial zu nutzen, wollen die PEM- und LKQ-Teams ökonomische und ökologische Innovationen durch Investitionen in Batteriereparatur- und -aufbereitungslösungen vorantreiben. Derzeit planen die Partner einen Ausbau ihrer Kooperation in Form weiterer Projekte.
Quelle: RWTH Aachen – Pressemitteilung vom 03.05.2022 / LKQ – Pressemitteilung vom 03.05.2022
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