Recycling von Elektroautobatterien: Wohin mit ihnen nach der Nutzung?

Überblick über die ökologische Herausforderung

Lithiumbatterien in Elektrofahrzeugen stellen ein ökologisches Paradoxon dar.

Obwohl sie eine saubere Lösung zur Reduzierung von Schadstoffemissionen darstellen, stellen ihre Produktion und ihr Lebensende eine ökologische Herausforderung dar.

Die Materialien, die für ihre Herstellung benötigt werden, erfordern häufig Extraktionsverfahren, die unseren Planeten belasten.

Dadurch kommt es in bestimmten Regionen zu Umweltrisiken (Luft-, Wasser- und Bodenkontamination), Gesundheitsrisiken, aber auch zu sozialen Herausforderungen.
Ohne Recycling könnten die Batterien von Elektroautos außerdem zur Umweltverschmutzung beitragen. Denn auch die Herstellung von Elektroautobatterien ist mit potenziell umweltschädlichen Prozessen verbunden.

Um diesen Problemen entgegenzuwirken, orientiert sich die Branche an ethisch vertretbareren und nachhaltigeren Abbau- und Produktionsmethoden.
Insbesondere wird das Recycling bevorzugt, um die Abhängigkeit von der Extraktion zu verringern.

Lebensdauer einer Batterie eines Elektroautos

Die Haltbarkeit von Elektroautobatterien hat sich dank der jüngsten technologischen Fortschritte, die ihre Lebensdauer verlängert haben, erheblich verbessert.
Die in Elektrofahrzeugen üblichen Lithium-Ionen-Batterien sind überwiegend recycelbar und wartungsarm.

Die Lebensdauer der Batterie eines Elektrofahrzeugs hängt von der Intensität und der Art der Nutzung ab.

Im Allgemeinen geht man daher davon aus, dass eine Batterie ausgetauscht werden muss, wenn sie nur noch 70 % ihrer Energieerhaltungsfähigkeit besitzt.
Bei der Batterie eines „typischen“ Elektrofahrzeugs liegt diese Betriebslebensdauer im Durchschnitt zwischen 8 und 10 Jahren.

Die Lebensdauer wird auch in Lade-/Entladezyklen gemessen, wobei der von den Herstellern angegebene Durchschnitt bei etwa 1250 Zyklen liegt.

Die Batterie mag nicht mehr effizient genug sein, um ein Fahrzeug anzutreiben, dennoch ist sie nicht völlig unbrauchbar…
So ist es sehr selten, dass die Batterie eines Elektroautos das Ende ihrer Lebensdauer erreicht hat.

Entgegen der landläufigen Meinung verschleißen der Elektromotor und andere mechanische Komponenten nicht so schnell wie Verbrennungsmotoren.
Die Gesundheit der Batterie ist daher für die Reichweite und die Gesamteffizienz des Fahrzeugs von entscheidender Bedeutung!

Die zur Herstellung von Batterien verwendeten Materialien

Lithium-Ionen-Batterien dominieren den Markt für Elektrofahrzeuge.

Neben Lithium bestehen sie aus seltenen Metallen wie Kobalt und Nickel oder Mangan.

Diese Materialien sind teuer und ihre Gewinnung erfordert viel Energie. Das kann erhebliche Auswirkungen auf die Umwelt haben, weshalb es besonders wichtig ist, sie zu recyceln.

Wiederverwendung vor dem Recycling

Batterien, die 70% ihrer Kapazität erreicht haben, können vor dem Recycling wiederverwendet werden!

Sie behalten ihren Wert und werden für eine Verwendung in einem zweiten Leben zurückgewonnen. Sie können zum Beispiel in folgenden Bereichen eingesetzt werden:

• Zur Speicherung von Energie für ein Haus, ein Geschäft, eine Fabrik und sogar das öffentliche Netz!
• Bei der Hilfe zur Integration von intermittierenden erneuerbaren Energien, also zur „stationären Speicherung“.

Dadurch kann Elektrizität in großem Umfang gespeichert werden.
Dieses System hilft, die Schwächen der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energiequellen zu überwinden.

Quellen wie Wind- und Solarenergie werden als „intermittierend“ bezeichnet, da ihre Produktion in Abhängigkeit von den äußeren Bedingungen schwankt. Sie kann daher nicht kontinuierlich gewährleistet werden.

So spielt die Nutzung stationärer Energiespeicher eine Schlüsselrolle, indem sie Strom in Zeiten liefern, in denen nicht genügend Strom produziert wird. Dies trägt zu einer effizienteren Nutzung der Ressourcen bei!

Dieser Aspekt ist für die Zukunft von größter Bedeutung, insbesondere mit Blick auf das für 2030 gesetzte Ziel, dass 40% unseres Stroms aus erneuerbaren Quellen stammen sollen.

Ist Recycling möglich? Was sagt das Gesetz dazu?

Ja, das Recycling von Elektroautobatterien ist möglich und wird insbesondere von der europäischen Gesetzgebung gefördert!

Dadurch können die Umweltauswirkungen der Batterieproduktion minimiert werden.
Die Europäische Union hat eigens Richtlinien eingeführt, die von den Herstellern verlangen, gebrauchte Batterien zu sammeln und zu recyceln. Diese Regelungen zielen darauf ab, eine Kreislaufwirtschaft zu fördern und die Auswirkungen auf die Umwelt zu minimieren.

Es ist unbestritten, dass Elektrofahrzeuge während ihrer Nutzung gut für die Umwelt sind.
Allerdings müssen sie auch ein ebenso verantwortungsbewusstes Lebensende haben.

Das Gesetz schreibt nun mehrere Elemente vor:

Ein digitaler Pass mit einer Kennzeichnung des CO2-Fußabdrucks

Um die Rückverfolgbarkeit und die Umweltauswirkungen der Batterien von Elektrofahrzeugen, einschließlich der Batterien von Autos, Fahrrädern und Rollern, zu verbessern, werden diese mit einem Pass in Form eines QR-Codes ausgestattet.
Dieser Pass wird detaillierte Informationen über die Kapazität, Leistung und Zusammensetzung der Batterie des Elektrofahrzeugs enthalten.

Außerdem wird ein Etikett eingeführt, das den CO2-Fußabdruck jeder Batterie angibt, der vom Bergbau bis zum Recycling berechnet wird. Ab 2027 müssen Batterien einen bestimmten CO2-Fußabdruck einhalten, um in Europa zum Verkauf zugelassen zu werden.

Grünere Batterien ab 2027

Europa legt Mindestwerte für Materialien fest, die aus Batterieabfällen zur Wiederverwendung zurückgewonnen werden:

• 50% für Lithium bis 2027 und 80% bis 2031;
• 90% bis 2027 und 95% bis 2031 für Kobalt, Kupfer, Blei und Nickel.

Neue Batterien müssen dann einen Mindestanteil an recycelten Materialien aufweisen. Dies soll beispielsweise bei Lithium 8 Jahre nach Inkrafttreten des Gesetzes 6% und 13 Jahre nach Inkrafttreten 12% betragen.

Ein optimiertes Recycling

Europa will auch die Sammlung von Altbatterien verstärken. Während dies bei Autos bereits weitgehend der Fall ist, wird die Sammelquote bei Fahrrädern und Motorrollern erhöht (51% bis 2028 und 61% bis 2031).

Gut zu wissen: Die Hersteller von Elektroautos sind verpflichtet, die Batterien ihrer Fahrzeuge zu recyceln.

Diese Verpflichtung wurde 2011 durch eine EU-Richtlinie eingeführt und ist in Artikel r543-130 des Umweltgesetzbuches geregelt.

Dies sind Organisationen, die von lokalen Regierungen beauftragt oder von Fachleuten freiwillig aufgebaut werden und sich um das Ende des Lebenszyklus von Batterien kümmern. Einige Batteriehersteller haben sogar die Initiative ergriffen und ihr eigenes Netzwerk aufgebaut.

In jedem Fall müssen sie:

• die Batterien auf eigene Kosten einsammeln, sie recyceln,
• mit einem Recyclingunternehmen zusammenarbeiten, dessen Verfahren eine Recyclingquote von 50% garantiert,
• sich als Hersteller registrieren lassen (dieser Status wird verliehen, wenn das Unternehmen die Batterie als erstes auf den Markt bringt).

Wussten Sie übrigens, dass dieselben zugelassenen Unternehmen mehr Smartphone-Akkus als Lithiumbatterien recyceln? 👀

Die Zukunft von Batterien am Ende des Lebenszyklus

Die Entsorgung von Batterien am Ende ihres Lebenszyklus ist von entscheidender Bedeutung.
Diejenigen, die nicht wiederverwendet werden können, werden in einem spezialisierten Zentrum dem Recycling zugeführt.

Hier die wichtigsten Schritte des Recyclingprozesses:

1. Die Batterie wird zerlegt (Entfernung der Plastikteile zu spezialisierten Sammelstellen),
2. Die Batteriezellen werden nach 2 Techniken geöffnet:
   Einfaches Zerkleinern (Hydrometallurgie),
   Oder Karbonisierung in Öfen (Pyrometallurgie).
   Die Schornsteine sind mit Filtern und Sensoren ausgestattet, um die Abgase zu bemessen (sie bleiben weit unter den staatlich festgelegten Grenzwerten).
3. Nach verschiedenen Prozessen enthält das daraus entstandene Pulver viele Metalle: Lithium, Kupfer, Zinn, Kobalt, Aluminium….

Sie werden dann zu reinen Masseln verarbeitet, um alle Arten von neuen Dingen herzustellen.

Auf diese Weise werden im Recyclingzyklus je nach Batterietyp zwischen 70% und 90% des Gesamtgewichts der Batterie zurückgewonnen.

Die restlichen Rückstände, die hauptsächlich aus feuerfesten Kunststoffen bestehen, werden in Fässer abgefüllt und auf speziellen Deponien gelagert.

Mit der Weiterentwicklung der Recyclingtechnologien und den Fortschritten im Ökodesign wird erwartet, dass bald eine fast vollständige Verwertung der Materialien erreicht wird, die an die 100% heranreicht.

Die wichtigsten Punkte, die Sie sich merken sollten

• Die Lithiumbatterien von Elektrofahrzeugen spielen eine Schlüsselrolle bei der Reduzierung von Schadstoffemissionen. Sie benötigen eine effektive Behandlung am Ende ihrer Lebensdauer, um ihre Auswirkungen zu minimieren.
• Ihre betriebliche Lebensdauer beträgt zwischen 8 und 10 Jahren.
• Da sie aus Edelmetallen bestehen, die schwer zu fördern sind, müssen sie sorgfältig recycelt werden.
• Ihr Lebensende ist nicht gleichbedeutend mit Nutzlosigkeit; sie können wiederaufbereitet oder recycelt werden (die Wiederverwendung bietet eine nachhaltige Alternative vor dem endgültigen Recycling).
• Die Hersteller sind gemäß den EU-Vorschriften verpflichtet, die Batterien ihrer Fahrzeuge zu recyceln.
• Die französische und europäische Gesetzgebung fördert aktiv das Recycling von Lithiumbatterien und schreibt Rückgewinnungsziele vor (Prinzipien der Kreislaufwirtschaft).
• Der Recyclingprozess zielt darauf ab, zwischen 70% und 90% des Gesamtgewichts der Batterie zurückzugewinnen, wobei in Zukunft eine vollständige Materialverwertung angestrebt wird.

Wir hoffen, dass Sie nun mehr Klarheit über das Recycling von Lithiumbatterien aus Elektroautos haben ♻️.

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