Sowohl in der EU als auch in Kalifornien sollen ab 2035 nur noch emissionsfreie Autos neu verkauft werden. Durch den steigenden Absatz von Elektroautos steht auch das Batterierecycling immer mehr im Fokus. Was passiert mit den alten Batterien der Elektroautos? Zudem enthalten die Batterien wertvolle und zugleich umweltschädlich gewonnene Rohstoffe. Daher untersuchte ein deutsch-amerikanisches Forscherteam, ob Recycling oder eine Weiterverwendung in Stationärspeichern sinnvoller ist. Dabei arbeiteten Forscher der Universität Münster, der Fraunhofer-Einrichtung Forschungsfertigung Batteriezelle (FFB) und des Lawrence Berkeley National Laboratory (USA) zusammen.
Was versteht man unter Recycling und Second-Life?
Das deutsch-amerikanische Forscherteam untersuchte, ob es sich lohnt, E-Auto-Batterien zu recyceln oder wiederzuverwerten. Beim Recycling zerlegt man die Batterie in ihre Einzelteile und Rohstoffe, um sie für die Produktion neuer E-Auto-Batterien zurückzugewinnen. Beim Second-Life-Verfahren werden die Batterien als stationäre Stromspeicher für beispielsweise Solaranlagen wiederverwertet. Letzteres bezeichnet man auch als Second Use.
Eine Studie zeigt, dass in Kalifornien bis 2050 rund 61% des Bedarfs an neuen E-Auto-Batterien durch Recycling gedeckt werden können. Darüber hinaus zeigten Forscher, dass ausrangierte Batterien bis 2030 den gesamten Bedarf an stationären Speichern decken könnten. Vor allem Lithium-Eisenphosphat-Batterien (LFP) seien hierfür besonders gut geeignet. Ebenso gibt es in Europa einige Projekte, in den Second-Use-Installationen zum Einsatz kommen, z.B. der Flughafen in Rom oder das Porsche-Werk in Leipzig.
Vor- und Nachteile des Recyclings und Second-Use-Verfahrens
Beide Herangehensweisen führen dabei zum Gleichen Ziel: Emissionen sparen und wertvolle Rohstoffe sinnvoll nutzen. Dennoch bieten beide Verfahren unterschiedliche Vorteile.
- Recycling: Beim Recycling kann man wichtige Rohstoffe wie Lithium, Kobalt oder Nickel zurückgewinnen und für neue Batterien nutzen. Dadurch kann man die Abhängigkeit vom umweltschädlichen Bergbau reduzieren und mehr Unabhängigkeit von China erlangen. Die Volksrepublik dominiert den Weltmarkt für Lithium und kann Preise sowie Exportbeschränkungen diktieren.
- Second-Life: Hierbei nutzt man die Batterie z.B. als Stationsspeicher für Sonnen- und Windenergie weiter, nachdem sie in den E-Autos keine Verwendung mehr hat. Selbst wenn sie nicht mehr die volle Leistung erzielen, reichen sie dennoch für die stationäre Nutzung aus.
Welche Methode reduziert mehr CO2-Emissionen?
Obschon beide Verfahren viele Vorteile bieten, stellt sich die Frage, welche Methode mehr CO2-Emissionen einspart. Laut Studienberichten führt die Zweitnutzung die Untersuchungen, denn die Studie berechnet, dass sich bis 2050 rund 55,8 Millionen Tonnen CO2-Äquivalente einsparen lassen, wenn Kalifornien auf Second-Use-Verfahren setzt. Beim Recycling wären es nur 48,3 Millionen Tonnen. Selbst wenn man beim Recycling mehr Batterien verarbeitet, wirkt sich der Ersatz neu produzierter Batterien im stationären Bereich stärker auf die Klimabilanz aus. Der Nutzen für die Wiederverwertung ist demnach entscheidend. Die Studie berücksichtigt dabei auch Transportwege und Aufbereitungsprozesse.
Trotz der Vorteile, die eine Zweitnutzung bietet, empfehlen die Forschenden, auch frühzeitig in den Ausbau der Recycling-Infrastruktur zu investieren. Grund hierfür ist, dass wieder mehr Recyclingmaterial anfällt, sobald die Nachfrage nach stationären Speichern gedeckt ist. Deswegen benötigt man einen systemischen Ansatz, der Planung von Produktion, Zweitnutzung und Recycling aufeinander abstimmt. Nur so kann langfristig eine nachhaltige Kreislaufwirtschaft für Batterien gewährleistet werden. Kurzum heißt das: Second Use und Recycling sollten sich ergänzen, denn es ist unwahrscheinlich, dass alle E-Auto-Batterien auf lange Sicht einen Second Use in stationären Stromspeichern erhalten.
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Bildquelle: CCNull – Marco Verch