Batterien sind das Herzstück eines Elektroautos, das wiederum einen zentralen Bestandteil der nachhaltigen Energiewende darstellt. Doch die Lebensdauer der Batterien im Elektroauto ist beschränkt. Im Rahmen des Batterierecyclings von Elektroauto-Akkus, also der Wiederverwendung von Batterien und ihren Bestandteilen, spielt das sogenannte Second Life eine maßgebliche Rolle.
Bei diesem zweiten Leben einer Batterie werden gebrauchte Batterien, die in Elektroautos nicht mehr effizient genug arbeiten, in neuen Anwendungen benutzt. Dies schont die Ressourcen, verbessert die CO2-Bilanz, verlängert den Nutzungszyklus und leistet einen wichtigen Beitrag zur Kreislaufwirtschaft.
Was ist das Second Life einer Batterie?
Nachdem die Batterien in Elektroautos wegen zu geringer Kapazität nicht mehr sinnvoll genutzt werden können, aber bevor sie tatsächlich zerlegt werden müssen, gibt es eine Zwischenstufe im Lebenszyklus. Den Elektroauto-Akkus kann in einer anderen Verwendungsform ein zweites Leben gegeben werde, das sogenannte Second Life.
Es bezeichnet die Weiterverwendung, beispielsweise von Lithium-Ionen-Akkus, nachdem diese ihre ursprüngliche Funktion in einem Elektroauto nicht mehr optimal erfüllen können. Wie lange ein Akku beim Betrieb eines Elektroautos durchhält, hängt von vielen verschiedenen Faktoren ab. Bei der Fahrt müssen die Batterien eine hohe Leistungsfähigkeit gewährleisten können. Sobald ihre Kapazität jedoch unter 70 bis 80 Prozent der ursprünglichen Kapazität sinkt, gelten sie zwar als ungeeignet für den Einsatz im Elektroauto, besitzen aber noch mehr als genug Restkapazität, um in weniger anspruchsvollen Bereichen verwendet zu werden.
Anwendungsbereiche des Second Life
Es gibt zahlreiche Möglichkeiten, aussortierten Elektroauto-Akkus ein zweites Leben zu verschaffen. Meist sind sie dabei als stationärer Energiespeicher im Einsatz. Der Energieverbrauch ist dabei deutlich gleichmäßiger als im Elektroauto, was den Akku schont. Entsprechend können sie eine Verlängerung der Lebenszeit von zehn bis zwölf Jahren erreichen.
Haushalte
Second-Life-Batterien können als Speichereinheit für private Photovoltaikanlagen eingesetzt werden. Sie speichern dabei den überschüssigen Solarstrom und geben ihn bei Bedarf wieder ab, was die Eigenverbrauchsquote erhöht.
Industrie
Große Second-Life-Speicher im Megawatt-Maßstab werden in der Industrie und im Energiesektor genutzt, um die Stabilität des Stromnetzes zu gewährleisten. Insbesondere bei der Umstellung auf erneuerbare Energien ist die Frage nach der Speicherbarkeit zentral, da die Stromgewinnung durch Wasser, Wind oder Sonneneinstrahlung im Vergleich zu Kohle-, Gas- oder Atomkraft nur bedingt planbar ist. So können die Batterien als Pufferspeicher dienen, um den fluktuierenden Strom der Anlagen auszugleichen.
In den Speicherstätten werden alte Elektroauto-Akkus in Containern gelagert und miteinander verbunden. Wie einen Schrank kann man sich das Innere der Container vorstellen, so der Energieanbieter EnBW, der solche Anlagen betreibt. Dort haben die Elektroauto-Akkus dann ihren Platz und können bei Bedarf einfach ausgetauscht werden.
Andere Verwendungen
In Regionen ohne stabile Stromversorgung können gebrauchte Batterien so auch für autarke Energiesysteme genutzt werden, die auf Solar- oder Windenergie basieren. Dadurch wird der Zugang zu Elektrizität in abgelegenen Gebieten verbessert.
Second-Life-Batterien eignen sich nach diesem Prinzip auch hervorragend für die Bereitstellung von Notstrom, sei es in Krankenhäusern, Rechenzentren oder anderen kritischen Infrastrukturen.
Vorteile des Second Life
Die Rohstoffe für Elektroauto-Akkus, vor allem Lithium und Kobalt, werden mitunter nicht wirklich umweltfreundlich abgebaut und können soziale Nachteile in den Abbauländern nach sich ziehen. Zudem sind die Akkus in der Produktion teuer und machen den Großteil des Fahrzeugpreises aus.
Mit entsprechender Dringlichkeit – ökologisch, sozial und wirtschaftlich – drängt sich daher die Frage nach dem Recycling der ausrangierten Elektroauto-Akkus auf. Durch die Wiederverwendung werden so Ressourcen wie Lithium, Nickel und Kobalt geschont, da die Nutzungsdauer der Batterien erheblich erhöht wird. Auch Elektroschrott wird durch die Wiederverwendung und das anschließende Recycling reduziert.
Außerdem ist das Second Life kosteneffizient, da die Batterien meist günstiger sind als neue Speicherlösungen. Damit werden sie zu einer attraktiven Alternative für viele Anwendungen und tragen zur Förderung der Energiewende statt, indem sie Elektromobilität nachhaltiger und erneuerbare Energien leichter speicher- und verfügbar machen.
Herausforderungen des Second Life
Obwohl die Wiederverwendung von Elektroauto-Akkus großes Potenzial hat, gibt es auch einige Nachteile im Prozess. So altern die Batterien, wodurch Kapazität und Leistung mit der Zeit weiter abnehmen. Wenn die Verlängerung der Lebensdauer im Second-Life nicht optimal funktioniert, müssen die Akkus im Energiespeicher entsprechend häufig getauscht werden. Dadurch wird der Prozess aufwendiger und weniger wirtschaftlich.
Also müssen die Batterien sorgfältig geprüft und ausgewählt werden. Dabei wird der sogenannte State of Health, also der Gesundheitszustand der Batterie bestimmt. Zudem muss die Sicherheit der Batterien gewährleistet sein. Die Auswahl geeigneter Batterien bedarf also Zeit und Expertise.
Auch hinsichtlich der Logistik und Infrastruktur bestehen Herausforderungen bei Elektroauto-Akkus. Für Lagerung und Transport gebrauchter Batterien bestehen Richtlinien, die erfüllt werden müssen. Hinsichtlich all dieser Herausforderungen besteht zuletzt die Frage der Wirtschaftlichkeit, denn die entstehenden Kosten für Auswahl, Transport, etc. müssen wirtschaftlich tragbar bleiben.
Zukunftsaussichten
Sowohl die Nachfrage nach Batterierecycling als auch die Nachfrage nach Energiespeichern werden in den kommenden Jahren aufgrund des Ausbaus erneuerbarer Energien und der zunehmenden Elektrifizierung des Verkehrs rasant steigen. Second-Life-Batterien bieten eine Möglichkeit, beiden Nachfragen umweltfreundlich und kosteneffizient zu begegnen. Es wird bereits in Forschung und Entwicklung investiert, um die Technologie weiterzuentwickeln und kommerziell nutzbar zu machen.
Außerdem besteht ein Interesse der Politik, entsprechende Entwicklungen zu fördern. Hinsichtlich des Batterierecyclings hat die Europäische Kommission Richtlinien, die schrittweise steigende Sammelziele für Batterien von Elektroautos sowie vorgeschriebene Mindestmengen an recycelte Rohstoffen bei der Produktion neuer Batterien beinhalten.
Da das Second Life von Elektroauto-Batterien ein Schlüsselbaustein für die nachhaltige Nutzung von Elektroauto-Akkus sein kann, ist die zunehmende Wiederverwendung wahrscheinlich, obwohl es noch Herausforderungen gibt. Mit steigender Nachfrage wird es wohl in den kommenden Jahren eine immer größere Rolle spielen, in vielen Bereichen von Industrie und Gesellschaft.
Quellen: ADAC – Elektroauto-Akkus: So funktioniert das Recycling // IO Dynamics – Ein zweites Leben für E-Auto-Akkus // EnBW – Stromspeicher aus gebrauchten E-Auto-Akkus // VDE – Faktencheck Second Life Batterien
