Elektromobilität: Neues Leben für alte Batterien Weniger Emissionen, weniger Abfall – CEID-Roadmap mit Vorschlägen für Kreislaufwirtschaft

Heute stellt die CEID in einer Roadmap konkrete Handlungsempfehlungen vor, wie zirkuläre Wirtschaftssysteme umgesetzt werden können. CEID ist die Circular Economy Inititaive Deutschland, eine vom BMBF geförderte und von der acatech, der Deutschen Akademie der Technikwissenschaften, getragenen Initiative mit dem Ziel, Vorschläge zu erarbeiten, wie wir weniger Primärressourcen verbrauchen, weniger Abfall produzieren und den Ausstoß von Treibhausgas-Emissionen verringern. Die TU Braunschweig ist daran in einer Arbeitsgruppe zum Thema Batterien in der Elektromobilität federführend beteiligt.

Cover „Circular Economy Roadmap für Deutschland“. Bildnachweis: CEID

Rund 130 Expertinnen und Experten aus Wissenschaft, Wirtschaft, Politik und Zivilgesellschaft erörtern im Rahmen der Initiative, wie Kreislaufwirtschaft funktionieren kann. Drei Arbeitsgruppen haben sich mit Geschäftsmodellen, Verpackungen und Traktionsbatterien auseinandergesetzt (Download PDF). Die Gruppe „Traktionsbatterien“ wird von Professor Arno Kwade von der TU Braunschweig geleitet. Professor Christoph Herrmann vom Institut für Werkzeugmaschinen und Fertigungstechnik hat ebenfalls in dieser Gruppe intensiv mitarbeitet.

„Traktionsbatterien bestehen zu mehr als die Hälfte aus wertvollen Metallen wie Nickel, Mangan, Kobalt, Kupfer und Lithium. Damit die Elektromobilität wirklich ökologisch nachhaltig sein kann, müssen diese nach dem Ende des Batterielebens unbedingt wieder zum Bau neuer Batterien verwendet werden“, sagt Professor Kwade.

Nur so könne die langfristige Versorgung mit den notwendigen Metallen sichergestellt und gleichzeitig ein maximaler Beitrag der Elektromobilität zur Klimaneutralität sichergestellt werden.

Seine AG befasste sich mit dem Aufbau zirkulärer Wertschöpfungsnetzwerke der Batterie. Dabei wurde der gesamte Lebenszyklus der Batterie von der Produktentwicklung über die Produktion und Nutzung bis hin zur Nachnutzung betrachtet. Es wurden Optionen entwickelt, wie solche Funktionssysteme nach zirkulären Ansätzen gestaltet werden können.

„In der Circular Economy Initiative Deutschland haben sich Fachleute aus unterschiedlichen Wirtschafts- und Wissenschaftsbereichen zusammengefunden, um Handlungsempfehlungen für die Umsetzung einer konsequenten Kreislaufwirtschaft von Traktionsbatterien zu erarbeiten und in einem umfassenden Bericht darzulegen“, so Professor Kwade.

Die Initiative werde erheblich dazu beitragen, in Politik, Wirtschaft und Wissenschaft die dringende Notwendigkeit zur schnellen Umsetzung einer Circular Economy deutlich zu machen.

Vorschläge zu Design, Datenstandards, Geschäftsmodellen

In der am 11. Mai 2021 veröffentlichten Roadmap wird zum Beispiel empfohlen, stärker das Design von Batterien für Reparaturen und Recycling zu berücksichtigen. Das betrifft das Design der Batteriegehäuse und auch eine batterieentnahmefreundliche Konstruktion der Fahrzeuge, um Logistik-, Reparatur- und Demontagerisiken und -kosten zu reduzieren.

Die Autorinnen und Autoren weisen auch darauf hin, dass Datenstandards vereinbart werden sollten, zum Beispiel, um den Zustand und die Verortung der Batterie zu ermitteln. Material- beziehungsweise Produktpässe („Battery Passport“) seien als Lösung hierfür besonders hervorzuheben. So könnten Informationen über Haltbarkeit, Zusammensetzung, Wiederverwendung, Reparatur- und Demontagemöglichkeiten von Material beziehungsweise Produkten bereitgestellt werden.

Zu den vorgeschlagenen Strategien gehören auch, ein europäisches Netzwerk von Demontagekapazitäten aufzubauen und eine modellbasierte Entscheidungsplattform zum weiteren Umgang mit gealterten Traktionsbatterien zu entwickeln. Hierdurch soll eine im Hinblick auf die Nachhaltigkeit fundierte Entscheidung ermöglicht werden, ob durch Reparatur und Instandsetzung die Batterie-Lebenszeit verlängert, Batterien einem zweiten, weniger anspruchsvollen Lebenszyklus zugeführt (zum Beispiel als Stromspeicher) oder direkt dem Recycling zugeführt werden sollten.

Auch zu Geschäftsmodellen, politischen Rahmenbedingungen, ordnungsrechtlichen Instrumenten sowie Datenstandards enthält der Bericht Empfehlungen. Von besonderer Bedeutung ist auch die Förderung und der Ausbau von Ladeinfrastruktur und Mobilitätssystemen, damit die maximal produktive Nutzung der Traktionsbatterien ermöglicht werden kann.