Die Toyota Motor Corporation will mit einem Second-Life-Projekt mit gebrauchten E-Fahrzeugbatterien die Energiewende vorantreiben: In Zusammenarbeit mit dem japanischen Energieversorger JERA hat der Mobilitätskonzern seinen weltweit ersten großvolumigen Energiespeicher in Betrieb genommen, so Toyota in einer aktuellen Mitteilung. Das sogenannte Sweep Energy Storage System nutzt die Altbatterien elektrifizierter Toyota Modelle – vom Hybrid- und Plug-in-Hybridfahrzeug bis zum Brennstoffzellen- und reinen Elektroauto.
Batteriespeicher spielen eine entscheidende Rolle beim Ausbau erneuerbarer Energien: An wind- und sonnenreichen Tagen speichern sie überschüssige Energie, um sie zu einem späteren Zeitpunkt zur Verfügung zu stellen. So lässt sich eine stabile Stromversorgung aus regenerativen Quellen sicherstellen, was die CO2-Emissionen reduziert und den Weg in die Klimaneutralität ebnet. Das Problem sind die begrenzten, aber für Batterien notwendigen Materialien wie Lithium und Kobalt. Hier setzen JERA und Toyota an, die bereits seit 2018 über Technologien zur Wiederverwendung automobiler Batterien sprechen.
Das Ergebnis ist der jetzt in Betrieb genommene große Energiespeicher. Das Sweep Energy Storage System hat derzeit eine Kapazität von 1260 kWh und kann Strom mit einer Leistung von bis zu 485 kW abgeben. Bis zur Mitte des Jahrzehnts will Toyota rund 100.000 kWh Strom ins öffentliche Netz einspeisen. Seine von der Toyota Forschungs- und Entwicklungsabteilung konzipierte Sweep-Funktion ermöglicht die Nutzung gebrauchter Fahrzeugbatterien unabhängig von ihrer Kapazität. Durch Ein- und Ausschalten des Stromflusses (Bypassing) lässt sich die Energieentladung mittels in Reihe geschalteter Batterien in Mikrosekunden frei steuern. Eine sogenannte Wobbelfunktion ermöglicht darüber hinaus eine direkte Wechselstromabgabe aus den Batterien, Leistungsverluste durch die Umwandlung von Wechsel- in Gleichstrom werden vermieden.
JERA entwickelt zudem ein umweltfreundliches Recyclingverfahren für die Lithium-Ionen-Batterien der elektrifizierten Fahrzeuge. Toyota unterstützt das Vorhaben mit seiner Expertise in der Elektrifizierung. Durch das Sammeln gebrauchter Batterien und die Wiederverwendung von Ressourcen wollen beide Unternehmen zu einer ressourcenschonenden Gesellschaft beitragen. Auf dem Weg in die Klimaneutralität setzt Toyota auf verschiedene, auf die unterschiedlichen Bedürfnisse der Nutzer:innen zugeschnittene elektrifizierte Antriebe.
Der von Toyota installierte Batteriespeicher verfügt zwar über innovative Technologien – ist allerdings vergleichsweise klein. Auf Platz 1 im Ranking der größten Batteriespeicher der Welt liegt derzeit die Moss Landing Energy Storage Facility in Monterey County, Kalifornien. Sie erreicht eine Spitzenleistung von 300 MW bei einer Kapazität von 1200 MWh – sie also gut 1000 mal so groß wie der Speicher von Toyota. Auch in Deutschland gibt es einige Second-Life-Speicher mit teils bis zu mehreren Dutzend MWh Kapazität. Meist arbeiten die Energieversorger hier – wie auch bei Toyota mit JERA – mit Autoherstellern zusammen. RWE beziffert unter Verweis auf Experten das Marktpotenzial der Second-Life-Speicher in Europa bis 2030 auf 8000 MWh. Schon 2035 könnten es sogar 76.000 MWh sein.
Die Potenziale für stationäre Speicher aus ehemaligen Elektroauto-Akkus sind gigantisch: Wissenschaftler der Internationalen Energieagentur (IEA) gehen davon aus, dass es bis 2040 bei Stromspeichern – etwa als Großspeicher innerhalb der Stromnetze – mindestens eine Speicherkapazität von 10 Millionen Megawattstunden (bzw. 10.000 Gigawattstunden oder 10 Terawattstunden) braucht, um die weltweiten Klimaziele der Energiewende zu erreichen. Der Nachschub an „Second-Life-Batterien“ könnte bis dahin so stark zunehmen, dass ein Bau der benötigten Speicher allein aus gebrauchten Akkus möglich erscheint.
Volkswagen etwa möchte bis 2025 weltweit mehr als eine Million E-Fahrzeuge pro Jahr verkaufen, die Bundesregierung hat das Ziel von mehr als zehn Millionen E-Autos auf deutschen Straßen bis 2030 ausgegeben. Und die EU-Kommission möchte ab 2035 keine neuen Autos mit Verbrennungsmotor mehr zulassen. Langfristig ist also durch den Wandel zur Elektromobilität mit sehr hohen Batteriekapazitäten zu rechnen, die nach ihrer Nutzungsdauer im Mobilitätssektor Zweitnutzungen wie der Verwendung in stationären Speichern zur Verfügung stehen.
Quelle: Toyota – Pressemitteilung vom 28.10.2022 / EnBW – Pressemitteilung vom 19.05.2022 / RWE – Pressemitteilung vom 03.01.2022 / Ingenieur.de – Batterie: Die größten Energiespeicher der Welt
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