Die Zahl der Autos mit Elektroantrieb steigt in Europa stetig. Die EU-Kommission geht davon aus, dass in den 27 Mitgliedsstaaten bis 2030 bis zu 30 Millionen Stromer angemeldet werden. Das wirft auch die Frage auf, was mit den Fahrzeugen passiert, wenn sie das Ende ihrer Laufleistung erreichen. Nicht nur die Autoindustrie forscht dazu an nachhaltigen Lösungen. Auch der Energieversorger RWE beschäftigte sich in einem Pilotprojekt mit der Weiterverwendung von Lithium-Ionen-Akkus. Jan Josef Bernholz betreute das Projekt als Head of Process Engineering bei RWE Technology International und erklärt, wie die Batterien dabei helfen können, das Stromnetz zu stabilisieren.
Herr Bernholz, die Grundidee des Projekts „Lazarus“ war, ausgediente E-Auto-Batterien, sogenannte „Second-Life“-Batterien, in einem Energiespeicher weiter zu nutzen. Wieso ist das sinnvoll?
Zunächst muss man wissen, dass die Leistung von modernen Lithium-Ionen-Batterien erst nach bis zu 3.000 Ladezyklen abnimmt. Bei einer durchschnittlichen Reichweite von 100 Kilometern pro Ladung, kann ein E-Auto also problemlos 300.000 Kilometer zurücklegen. Doch selbst danach haben die Akkus noch eine Kapazität von bis zu 80 Prozent. Sie zu recyceln wäre deshalb noch zu schade – zumal das sehr aufwendig und teuer ist. Wenn wir die Batterien in einem Speicher weiterverwenden, schont das Ressourcen seltener Rohstoffe wie Lithium, Nickel und Kobalt und es ist deutlich günstiger als herkömmliche Lösungen.
Wie genau war dieser Energiespeicher aufgebaut?
Der Batteriespeicher war in einer Halle am Hengsteysee in Herdecke untergebracht. Er umfasste 60 Antriebsbatterien des Audi-Modells e-tron. Jede wog rund 700 Kilo und war gut zwei mal 1,5 Meter groß. Ihre Kapazität lag bei bis zu 100 Kilowattstunden (KWh). Wir haben die Module in Serie geschaltet, sodass die Kapazität des gesamten Systems bei 4,6 Megawattstunden (MWh) lag. Außerdem war es mit dem anderen Batteriespeicher gekoppelt. So konnten wir kurzfristig bei Erzeugungsspitzen große Mengen Strom zwischenspeichern und bei Bedarf wieder ins Netz einspeisen.
Im Zuge der Energiewende und mit dem fortschreitenden Ausbau der Erneuerbaren Energien werden Speicherlösungen immer wichtiger. Welche Einsatzmöglichkeiten bietet die „Second-Life“-Technologie?
Im Prinzip können Speicher mit „Second-Life“-Batterien überall dort eingesetzt werden, wo kurzfristige Engpässe im Netz drohen. Aber auch in großen Industrieanlagen kann ihr Einsatz sinnvoll sein, zum Beispiel um in Zeiten hohen Verbrauchs zugeschaltet zu werden.
Eignen sich alle Autobatterien dafür?
Wichtig ist, dass ihre verbliebene Kapazität noch groß genug ist. Außerdem sollten in einem Speicher möglichst baugleiche Module eingesetzt werden, damit die Zellspannung gleich ist. Das ist noch eine Herausforderung, denn bisher sind nur wenige „Second-Life“-Batterien verfügbar. Das wird sich aber schnell ändern, wenn mehr E-Autos unterwegs sind. Deshalb haben wir bei RWE früh mit der Erforschung der Technologie begonnen.
Wie lange können die Batterien noch genutzt werden, bis die Kapazität zu gering ist?
Wir gehen davon aus, dass die Nutzungsdauer noch bis zu zehn Jahre beträgt. Es gibt aber auch die Möglichkeit, einzelne Module des Speichers früher auszutauschen. Doch je länger das ‚zweite Leben‘ der Akkus im Speicher ist, desto kleiner ist auch der CO2-Fußabdruck jedes zuvor mit dem E-Auto gefahrenen Kilometers.
Anmerkung der Redaktion (Juli 2024): RWE verfolgt das Projekt „Lazarus“ inzwischen nicht weiter.