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Elektroautos: Was passiert mit einem alten Akku?

Ein Lithium-Ionen-Akku verliert mit der Zeit Kapazität und kann nicht ewig in einem Elektroauto eingesetzt werden. Für den Energiespeicher gibt es aber ein Leben danach.

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Die Lebensdauer und das Recycling des Akkus haben einen erheblichen Einfluss auf die Gesamtumweltbilanz des Elektroautos. Je nach Zeit und Nutzungsintensität verlieren Lithium-Ionen-Akkus Kapazität. Für den Einsatz in Elektroautos sind sie ab einem gewissen Level nicht mehr leistungsfähig genug. Wertlos sind die Akkus dann aber noch lange nicht, denn sie erweisen sich grundsätzlich als recht beständig. In der Regel haben sie laut Klima- und Energiefonds nach etwa 4.000 Ladezyklen immer noch einen Energieinhalt von etwa 80% ihrer ursprünglichen Kapazität. Es ist weder ökonomisch noch ökologisch sinnvoll, Lithium-Ionen-Akkus in diesem Zustand zu entsorgen. Sie können auch im sogenannten Second-Life-Einsatz noch etwa zehn Jahre ihren Dienst tun.

Das „zweite Leben“ der Akkus

Der Akku kann weiterhin als...

  • Heimspeicher für Strom aus Photovoltaikanlagen oder auch als
  • Puffersystem für Energieerzeuger, die volatile Wind- oder Sonnenenergie bei einem Kapazitätsüberhang zwischenspeichern,

eingesetzt werden. Dieser stationäre Betrieb verläuft deutlich gleichmäßiger und das Laden sowie Entladen erfolgt nur langsam, also deutlich schonender für die Batterie. Im Elektroauto ist der Akku durch die stetigen Beschleunigungs- und Rekuperationsphasen hingegen höheren Belastungen ausgesetzt.

Ein zweites Leben können die Energiespeicher auch als Bestandteil von flexiblen Ladesäulen führen. Entsprechende Messreihen von Alterungsprozessen haben gezeigt, dass das Second Life durchaus noch zehn Jahre andauern kann. Erst wenn die Akkus erschöpft sind, wird Recycling zum Thema.

Wie sieht es mit dem Recycling der Akkus aus?

Akkus und Batterien sind im Restmüll durchaus gefährlich. Daher müssen sie stets getrennt gesammelt und einem Recycling oder einer Verwertung zugeführt werden. Das Ziel ist, wertvolle Rohstoffe wie Nickel, Mangan, Kobalt und Lithium mehrfach zu nutzen und in die Herstellung zurückzuführen.

Aus technischer Sicht ist es bereits möglich, Rückgewinnungsquoten von 60 bis 70% des ursprünglich eingesetzten Materials eines Lithium-Ionen-Akkus zu erzielen. Bislang existieren aufgrund des noch geringen Bedarfs jedoch erst wenige Recyclinganlagen. Daher liegt die Rücklaufquote, also der Anteil an recycelten Lithium-Ionen-Akkus aus Elektroautos, erst bei wenigen Prozent. Zum Vergleich: Bei herkömmlichen Blei-Autobatterien sind es über 90%.

 

 

Wie können die Akku-Module recycelt werden?

Es werden zwei Verfahren diskutiert:

  1. Das Einschmelzen in einer Art Hochofen sowie eine Kombination aus mechanischer Zerkleinerung und chemischem Herauslösen der Bestandteile. Beim Einschmelzen lassen sich relativ einfach Kobalt, Kupfer und Nickel zurückgewinnen. Bei Kobalt sind es sogar mehr als 95%. Aus der verbleibenden Schlacke kann mit einem hydrometallurgischen Verfahren Lithium gelöst werden.

  2. Beim zweiten Verfahren werden die Batteriemodule zermahlen. Die Bestandteile werden nach Gewicht, magnetischen und elektrischen Eigenschaften sortiert. Das restliche Pulver wird in einer hydrometallurgischen Anlage aufbereitet.

Ziel des Recyclings ist es, mehr als 90% der Materialien in einer Reinheit zu erhalten, die eine erneute Verwendung für die Batterieproduktion gewährleistet.

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