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Das „Second Life“ von Auto-Akkus

Irgendwann wird jede Auto-Batterie ausrangiert. Mittlerweile gibt es zahlreiche Anwendungen, mit denen sich die verbleibende Kapazität nutzen lässt. In Betracht kommt die Nutzung als Zwischenspeicher für Solar- und Windstrom. Hierdurch könnte das Netz stabilisiert werden. Zudem können Gewerbebetriebe mit ausrangierten Batterien ihre Lastspitzen kappen und mithin ihren Stromverbrauch reduzieren. Forschende nennen diese stationäre Altersteilzeit von ausrangierten Batterien „Second Life“. In seinem Artikel in der Fachzeitschrift *„MIT Technology Review“ in der Ausgabe 2/22 beschäftigt sich Clemens Gleich mit der Thematik.

Bei der Herstellung von Batterien kommen nicht nur viel Energie, sondern auch Rohstoffe zum Einsatz. Durch das zweite Leben der Auto-Batterien können diese länger genutzt werden, wodurch sich auch die Umweltbilanz von Elektrofahrzeugen verbessert. Klima und Ressourcen werden im größeren Maße geschont.

Die Autohersteller stehen hinter den lebensverlängernden Maßnahmen. Gesetzlich sind sie sogar zur Rücknahme sowie zum Recycling der Batterien verpflichtet. Da Recycling aber meist sehr kostenintensiv ist, stellt die Alternative des „Second Life“ eine wirtschaftlich sinnvollere Lösung dar.

Ausschlaggebend für die zweite Nutzung ist unter anderem das Alter des Akkus. Bei einer Restkapazität von etwa 80 Prozent geht die Kapazitätskurve rapide und steil nach unten. Für die Aufbereitung und die Weiternutzung eignen sich daher nur solche Batterien, die noch nicht in diesem Bereich der rapiden Alterung angekommen sind. Wie schnell eine Batterie altert, hängt von vielen Faktoren ab, welche in Bezug auf diese Frage komplex zusammenspielen. Auf herkömmliche Lithium-Ionen-Batterien wirken sich unter anderem die Häufigkeit der Benutzung, die Temperaturen sowie die abgeforderte Leistung aus.

Problematisch ist: Die meisten Autohersteller geben ein Garantieversprechen ab, dass nach acht Jahren noch eine Restkapazität von 70 Prozent vorhanden sei. Nach Ablauf dieser Garantiezeit befinden sich die Batterien demnach schon im Bereich der rapiden Alterung und können demnach nicht mehr weitergenutzt werden. Der private Markt kommt daher in der Regel eher selten als Akkuquelle in Betracht. Die Betreiber von PKW- und Nutzfahrzeugflotten tauschen die Batterien jedoch meist deutlich früher aus, hieraus ergibt sich demnach eine gut planbare Quelle.

Fraglich ist zudem, wie die Definition und Ermittlung der Qualität der ausrangierten Batterien gelingen. Bisher orientierte sich jede Forschungseinrichtung oder Firma an eigenen Kriterien. Die nordamerikanische UL-Norm 1974 bietet bisher zumindest einen gewissen Orientierungspunkt im Rahmen der Aufbereitung. Derzeit befindet sich die SAE-Norm J2997 in Arbeit, welche einen ähnlichen Standard schaffen soll. Auch die Daten eines Batterie-Management-Systems (BMS) können Aufschluss über Details geben. Ein solches dient dem ordnungsgemäßen Be- und Entladen und überwacht dabei zudem die bisherige Nutzung der jeweiligen Batterie. Jedoch bereitet das Auslesen der Daten zurzeit noch einige Schwierigkeiten, da es bzgl. der Schnittstellen noch keinen Industriestandard gibt.

Zu beachten sind bei der „Second-Life“-Nutzung auch die Kosten, mithin also die Wirtschaftlichkeit, denn nicht immer sind ausrangierte Batterien günstiger als neue. Besonders kostenintensiv ist die Aufbereitung. Diese ist nur schwer automatisierbar und bedeutet dadurch in erster Linie einen hohen menschlichen Arbeitsaufwand. Hinzu kommt, dass die eingekauften Batterien weniger genutzt werden dürfen als in ihrem ersten Leben.

Fraglich bleibt, ob es in Zukunft eher zu einer Beförderung oder zu einer Behinderung der Zweitnutzung durch die Etablierung neuer technischer Entwicklungen kommt. So sind etwa Batterien aus Lithium-Eisen-Phosphat (LFP) deutlich langlebiger und sicherer im Vergleich zu Nickel-Mangan-Cobalt-Akkus. Aufgrund ihrer Robustheit wird ihnen von den Autoherstellern aber auch mehr abverlangt. Zudem sind sie sehr empfindlich im Hinblick auf Tiefentladungen sowie tiefe Temperaturen.

Auch die neuen Entwicklungen in Bezug auf Natrium-Ionen-Batterien werden sich in Zukunft auswirken. Die neue Akkutechnik altert ganz anders, besteht aus günstigeren Rohstoffen und wird in ferner Zukunft auch zur Weiternutzung infrage kommen. *CATL, der weltgrößte Akkuhersteller, kündigte für das Jahr 2023 den Verkauf solcher Batterien in entsprechenden Serien-E-Pkw an.

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