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  • Neue Recyclingverfahren aus Deutschland für Akkus von E-Autos

E-Mobilität Die Jagd nach dem "Grünen Akku"

  • von Henry Lübberstedt
  • 05. Juni 2020
  • 11:44 Uhr
Die Ladeanzeige im Opel Ampera E
Die Ladeanzeige im Opel Ampera E
Wie viele Jahre hält der Energiespeicher im Auto?
Die deutschen Hersteller gehen von einer annähernd gleichlangen Lebensdauer von Auto und Akku aus, also zehn bis zwölf Jahre. Der Akku quittiert nach der Zeit nicht seinen Dienst, sondern fasst nur noch etwa gut die Hälfte seiner ursprünglichen Kapazität. Erste Erfahrungen mit seit längerem erhältlichen Modellen zeigen eine durchschnittliche Laufleistungen von rund 200.000 Kilometern bis zum Austausch. Aktuelle Akkupaks halten noch länger. In einem Test der Auto-Bild hatte ein Tesla mit einer Laufleistung von gut 200.000 Kilometern immer noch eine Akkukapazität von 90 Prozent. Erst unter 70 Prozent wäre ein Austausch des Akkus überhaupt wirtschaftlich sinnvoll. Die meisten Autofahrer in Deutschland fahren weniger als 15.000 Kilometer pro Jahr. Theoretisch müsste sich diese Gruppe also erst nach 14 Jahren und mehr Gedanken über einen neuen Akku machen. Oft werden Akkus in Smartphones, mit denen in Autos verglichen. Auch wenn die grundlegende Technik gleich ist, halten die großen Akkupakete viel länger, weil sie zum Beispiel über ein aktives Temperaturmanagement sowie elektronische Steuerungen, die Lastspitzen abfedern, geschützt werden.  
© Opel
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Die Schattenseite der E-Mobilität ist der Akku, für den viele seltene Rohstoffe abgebaut werden müssen. Die Natur leidet darunter,  oft auch die Arbeiter. Neue Recycling-Verfahren sollen seine Umweltbilanz erheblich verbessern.

Die Preise sinken, das Angebot steigt, der Staat schießt ordentlich Geld dazu – Autofahrer haben derzeit gute Gründe, ihren Verbrenner gegen ein E-Auto auszuwechseln. Als Bonus oben drauf gibt es das bessere Grüne-Gewissen. Keine stinkenden Abgase, kein Ölverbrauch, deutlich weniger Feinstaub. Der Antriebsakku hingegen steht in der Kritik, eine Umweltsünde zu sein. In den Hunderte Kilo schweren Lithium-Ionen-Akkumulatoren werden kiloweise knappe Rohstoffe verbaut, deren Förderung wahlweise unter schwierigen, umweltschädlichen oder menschenunwürdigen Bedingungen stattfindet. Ein nahezu perfektes Recycling ist daher eines der zentralen Themen bei der E-Mobilität. 

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Die Ladeanzeige im Opel Ampera E
Das zweite Leben des Auto-Akkus  Wenn der Auto-Akku ausgetauscht wird, ist das noch nicht das Ende seiner Dienstzeit. Nach den Plänen der Hersteller werden die Zellen dann in stationären Speichern eingesetzt. VW will Akku-Rückläufer als Puffer in Ladesäulen verbauen. Hamburg verwendet ein Verbund aus 2600 alten BMW-i3-Akkus als 2-Megawatt-Stromspeicher für seine Solar- und Windkraftwerke, um Schwankungen im Stromnetz der Hansestadt auszugleichen. Theoretisch ließen sich einzelne der gebrauchten Akkuzellen sogar in Wohnhäusern als Speicher oder Notstrom-Reserve nutzen. So eingesetzt hielten die ausrangierten Akkumulatoren noch mindestens weitere zehn Jahre, weil der Alltagsbetrieb stressfreier verläuft als im Auto mit dem Wechsel aus Beschleunigen, Bremsen mit Energierückgewinnung und häufigem Schnellladen.
Das Recycling - um welche Stoffe in welcher Menge geht es?  Wahrscheinlich wird der Akku eines E-Autos erst nach 20 Jahren vollständig oder einer Restkapazität von 30 Prozent ausgemustert. Im nächsten Verwertungsschritt sollen nun so viele der verbauten Rohstoffe im Akku wieder zurückgewonnen und für die Produktion eines neuen Akkus zur Verfügung gestellt werden. Die Mengen sind beachtlich.  Nach Angaben einer ADAC-Studie enthält ein 400 Kilo schwerer Akku mit 50 Kilowatt Leistung neben Aluminium, Stahl und Kunststoff: 6 Kilo Lithium, 10 Kilo Mangan, 11 Kilo Kobalt, 32 Kilo Nickel und 100 Kilo Graphit.  Lithium, Mangan, Kobalt sind nicht erneuerbare Rohstoffe, die oft nur mit großen Belastungen für die Umwelt zu fördern sind. Das Bild zeigt eine Nickel-Kobalt-Mine in Marokko. Die Vorkommen an Lithium und Kobalt sind zudem stark begrenzt. Ohne ein ausgefeiltes Akku-Recycling wird die E-Mobilität daher schon mittelfristig nicht funktionieren. 
Recycling-Verordnungen – weit unter den Möglichkeiten  Angesichts der begrenzten Ressourcen, den benötigten Mengen und den hochgesteckten Zielen der Elektrifizierung scheinen die gesetzlichen Recycling Vorgaben des Batteriegesetzes direkt aus den sechziger Jahren zu kommen. Es schreibt lediglich vor, dass die Hälfte des Materialgewichts eines Akkus wiederverwertet werden müssen. Dieses Ziel ließ sich bereits durch den Abbau des Akku-Rahmens aus Aluminium und Stahl erreichen. Was jedoch vor allem wiedergewonnen werden muss sind die seltenen Metalle. Die Recycling-Industrie jedoch weiter als es der Gesetzgeber vorschreibt. Mit unterschiedlichen Verfahren bringen sich die einzelnen Unternehmen gerade für den künftig wichtigen Markt in Stellung.
Die Recycling-Anlage von Umicore in Belgien
Eine Technikerin begutachtet das wiedergewonnene Graphit eines Akkus
Eine Gruppe von Forschern arbeitet an einem Bauteil
Zahlreiche Roboter arbeiten am Montageband an einem Auto
  • Akku
  • Lithium-Ionen-Akkumulator
  • Elektromobilität
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