Um die strengen CO2-Grenzwerte zu erfüllen, müssen die Automobilhersteller neue Wege gehen. Die Elektromobilität ist nicht mehr weg zu denken. Anstelle des Benzintanks oder auch zusätzlich zu diesem steckt eine Lithium-Ionen-Batterie, welche die Energie im Fahrzeug zur Verfügung stellt. In naher Zukunft wird es praktisch kein Auto ohne Li-ion-Batterie geben: Mild-Hybrid-Fahrzeuge mit 48 Volt-Batterie und 0,8 kWh Kapazität, Hybrid und Plug-In-Hybrid mit 400 Volt und bis zu 20 kWh, Elektrofahrzeuge mit bis zu 800 Volt und 100 kWh.
Weshalb eigentlich Li-ion-Batterien? Diese Batterien haben eine relativ hohe Energiedichte und eine Zellenspannung von 3,7 Volt. Sie bestehen bei Weitem nicht nur aus Lithium, sondern beinhalten weitere wertvolle Rohstoffe, deren Rückgewinnung aus Gründen der Ressourcenschonung wichtig ist. Eine 400 kg-Batterie mit NMC 622-Zellen enthält nebst beträchtlichen Mengen Stahl und Aluminium 50 kg Graphit (Kohlenstoff), 33 kg Elektrolyt, 30 kg Kupfer, 30 kg Nickel, 10 kg Mangan, 10 kg Kobalt und 7 kg Lithium.
Aufbau einer Li-ion-Batterie:
Heute verwenden die meisten Autohersteller Pouchzellen. Darin sind die Elektroden zu Paketen aufeinander geschichtet. Zellen werden zu Modulen zusammengebaut, Module zu Batteriepacks. Dazu kommen die Elektronik für die Überwachung der Zellen und Module, der Hochvolt-Anschluss mit der Absicherung sowie Heiz- und Kühlsysteme.
Zweitnutzung
Die Autohersteller garantieren eine Restkapazität von 80 % bis 8 Jahre oder 160‘000 km. Die Kapazität wird massgeblich von der Anzahl Ladezyklen und der Alterung beeinflusst. Erfahrungen zeigen, dass unter normalen Umständen eine Batterie so lange hält wie das Auto selber. Danach hat die Batterie noch nicht ausgedient. Es gibt weltweit zahlreiche Projekte und Anlagen mit Beteiligung der Automobilindustrie für eine Zweitnutzung – das sogenannte Second-life – im Bereich der stationären Energiespeicherung. Der Strom aus erneuerbaren Energiequellen wie Photovoltaikanlagen oder Windturbinen deckt sich nicht immer mit der Nachfrage und soll gespeichert werden. Zudem tragen Speicherbatterien zur Stabilisierung des zunehmend stärker belasteten Stromnetzes bei.
Recycling
Ist die Batterie definitiv an ihrem Lebensende angekommen, erfolgen Ausbau, Entladung und Zerlegung. Die Automobilimporteure sind zusammen mit der Stiftung Auto Recycling Schweiz und der EMPA daran, die Grundlagen für die künftige kostenlose Rücknahme und Verwertung zu erarbeiten. Hohe Kosten verursachen Ausbau und Transport. Für die Verwertung der Batteriezellen mit den wertvollen Rohstoffen stehen im Ausland bereits einige Firmen mit pyro- und hydrometallurgischen Prozessen bereit. Die einzige Batterierecyclingfirma in der Schweiz, die Batrec Industrie AG in Wimmis, verwertet bereits heute defekte und kritische Batterien und Module aus Fahrzeugen. Nur fehlt gegenwärtig noch der grosse Rücklauf, denn die Batterien halten länger als anfänglich gedacht. In ein paar Jahrzehnten werden die zurückgewonnenen Sekundärrohstoffe die Primärrohstoffe ersetzen. So schliesst sich der Stoffkreislauf.
Die Stiftung Auto Recycling Schweiz wurde 1992 von den offiziellen Automobil-Importeuren zur Förderung der umweltgerechten Entsorgung von Motorfahrzeugen gegründet. Im Stiftungsrat sind auto-schweiz, AGVS, ASTAG, ACS, TCS, Shredderverband und das Amt für Umwelt des Kantons Aargau vertreten.
Wölflistrasse 5
3006 Bern
Tel: 031 302 36 24
info@stiftung-autorecycling.ch
www.stiftung-autorecycling.ch
