Wenn es um das Recycling ausrangierter Hochvoltbatterien von E-Fahrzeugen geht, ist Volkswagen vorn dabei. Wir zeigen, wie das zweite Leben einer Batterie aussehen kann – und welche weiteren Anstrengungen Volkswagen auf dem Weg zur CO₂-neutralen Mobilität unternimmt.
Selbst nach intensiver Nutzung noch nutzbar
Batteriebetriebene Fahrzeuge sind echte Dauerläufer – das liegt auch an der Langlebigkeit moderner Batteriesysteme. Im Rahmen des Anwendungsbereiches der Garantie und zu den dort aufgeführten Bedingungen gewährt die Volkswagen AG dem Käufer eines fabrikneuen elektrisch betriebenen BEV-Fahrzeuges deshalb bei korrektem Gebrauch für acht Jahre (oder bis zu 160.000 Kilometern Fahrleistung, je nachdem, welches Ereignis zuerst eintritt) eine Garantie, dass der nutzbare Netto-Batterieenergieinhalt 70 Prozent nicht unterschreitet.
Doch auch die beste Hochvoltbatterie kommt irgendwann ans Ende ihrer Lebensdauer. Immerhin muss sie eine Menge leisten: mehrere Tonnen Gewicht antreiben, während des Bremsens durch Rekuperation neue Energie aufnehmen, mal ein intensiver Kurzstopp an der Schnellladestation, dann wieder ein langes Laden über Nacht an der optionalen Wallbox zu Hause. All das fordert die Batteriezellen.
Reif für die Deponie ist eine Hochvoltbatterie am Ende ihrer Laufleistung aber nicht. Sie soll vielmehr einem geschlossenen Kreislauf zugeführt werden, bei dem es darum geht, möglichst nachhaltig mit den wertvollen Rohstoffen der Batterien umzugehen. Volkswagen forscht seit zehn Jahren an diesem Thema und hat verschiedene Lösungen entwickelt.
„Volkswagen will den Rohstoffkreislauf für die Batterie an keiner Stelle aus der Hand geben. Die Batterie und ihre Rohstoffe bilden die Basis für die Kreislaufwirtschaft der zukünftigen Mobilität.”
Herbert Diess, Vorstandsvorsitzender der Volkswagen AG
Konkrete Ideen für das Second Life von Batterien
Eine davon ist das Re-Manufacturing von Batteriesystemen – also das Austauschen einzelner defekter Bauteile durch neue. So werden alte Akkus wieder fit gemacht, um E-Fahrzeuge noch viele weitere Kilometer anzutreiben. Alternativ können gebrauchte, aber oftmals noch funktionsfähige Batterien in anderen Bereichen eingesetzt werden. Bei dieser Re-Use-Variante werden die Akkus einfach aus dem Autoboden ausgebaut und beispielsweise in flexiblen Energiespeichern oder mobilen Laderobotern weiterverwendet. Die Batterien beginnen dann ihre Second-Life-Phase, ihr zweites Leben also. Volkswagen erprobt solche Projekte bereits im Umfeld seiner Werke sowie in gemeinsamen Projekten mit Städten und Energieversorgern.
Auch die anderen Konzernmarken engagieren sich: So bietet ŠKODA seinen Vertragshändlern selbst entwickelte Energiespeicher, mit denen sie überschüssigen Ökostrom eigener Photovoltaik-Anlagen speichern und später zur Beleuchtung der Showrooms oder zum Laden von Elektrofahrzeugen nutzen können. Dies verlängert die Nutzungsdauer der Batterien auf bis zu 15 Jahre. Und Audi arbeitet mit einem deutsch-indischen Start-up zusammen, das alte e-tron-Batterien verwendet, um lokalen Händlern eine zuverlässigere Stromversorgung zu ermöglichen.
Alte Batterien als wertvoller Rohstofflieferant
Ist für eine Batterie kein „zweites Leben“ mehr möglich, bleibt nur noch das Recycling. Wobei das „nur“ irreführend ist: Denn auch eine aussortierte Hochvoltbatterie steckt voller wertvoller Rohstoffe wie Lithium, Nickel, Mangan, Kobalt und Graphit. Und die können alle herausgelöst und wiederverwendet werden. Ein Beispiel: Aus einer 400 Kilo schweren Batterie lassen sich mehr als 100 Kilo Aluminium, über 100 Kilo Elektroden-Material (unter anderem Lithium, Nickel und Mangan) und mehr als 20 Kilo Kupfer zurückgewinnen.
In Salzgitter passiert genau dies. Dort hat Volkswagen Group Components im Frühjahr 2020 die konzernweit erste Pilot-Anlage zum Recycling von ausrangierten Fahrzeugbatterien eröffnet. Aktuell schaffen es die Mitarbeiter der Anlage, pro Jahr 3.600 Batteriesysteme zu recyclen – das macht rund 1.500 Tonnen an Rohstoffen, die wieder zur Fertigung neuer Batteriesysteme verwendet werden können. Der nachhaltige Effekt ist enorm: Durch das Recycling sinkt nicht nur der Bedarf an neu abzubauenden seltenen Rohstoffen. Es werden zudem deutlich weniger CO2-Emissionen verursacht – rund 1,3 Tonnen pro 62 kWh-Batterie, die aus recyceltem Kathoden-Material mit Strom aus erneuerbaren Quellen gefertigt wird. Und nicht zuletzt zahlt sich die Wiederverwertung wirtschaftlich und sozial aus, indem es langfristig Kosten senkt und Arbeitsplätze sichert.
„Wir wissen, dass recycelte Batterie-Rohstoffe genauso effektiv sind wie neue. Mit dem zurückgewonnenen Material können wir in Zukunft die Versorgung unserer Zellproduktion unterstützen.”
Herbert Diess, Vorstandsvorsitzender der Volkswagen AG
Mehr Transparenz – auch dank Blockchain
Neben den hohen Ambitionen, das Batterieleben zu einem geschlossenen Kreislauf aufzubauen, setzt sich der Volkswagen Konzern ebenfalls für mehr ökologische und soziale Nachhaltigkeit bei der primären Gewinnung von Rohstoffen ein. Denn für den erfolgreich angestoßenen Switch in die Ära der Elektromobilität reichen die aktuellen Recycling-Mengen noch nicht aus. Damit der Abbau von Rohstoffen für Batterien möglichst schonend funktioniert, verpflichtet Volkswagen seine Lieferanten mit einem Code of Conduct zu hohen Umwelt- und Sozialstandards. Das ist aber längst nicht alles: Das Unternehmen engagiert sich auch in verschiedenen Programmen zum Schutz der naturnahen Abbauregionen, darunter Responsible Lithium Partnership sowie Global Battery Alliance.
Dabei sollen künftig auch hochinnovative Technologien wie Blockchain zum Einsatz kommen – sie hilft dabei, die Herkunft und Wege von wichtigen Rohstoffen für Hochvoltbatterien lückenlos zu dokumentieren und nahezu in Echtzeit transparent zu gestalten. Sobald ab Ende der 2020er Jahre die Zahl an Batterie-Rückläufern steigt, dürfte schließlich das Recycling zur wichtigsten Rohstoffquelle werden. Die Weichen dafür sind in Salzgitter gestellt.
„Auch nach einem normalen Autoleben von 200.000 bis 300.000 km wird die Batterie mit Abstand die wertvollste Komponente des Autos bleiben und nach dem Autoleben voraussichtlich noch mehrere Jahre in stationären Speichern eingesetzt werden. Erst danach wird sie – möglichst vollständig – recycelt. So entsteht ein nachhaltiger Wertschöpfungszyklus mit vielen neuen Geschäftsmöglichkeiten, die wir für Volkswagen erschließen werden.”
Herbert Diess, Vorstandsvorsitzender der Volkswagen AG
Die 7 Schritte des Batterie-Recyclings
- Der erste Check
Die Batteriesysteme werden tiefenentladen und geprüft, ob sie weiterverwendet oder recycelt werden. - Auf ans Zerlegen
Zuerst werden Gehäuse und Anbauteile abgebaut – danach geht es an das Zerlegen des Batteriesystems in seine Einzelteile. - Ab in den Shredder
Die Batteriemodule kommen in einen Zerkleinerer und werden zu einem feinen Granulat zerrieben. - Trockner an
Für den späteren Prozess braucht es 100 Prozent trockene Rohstoffe – deshalb wird das Granulat getrocknet, nasse Elektrolytbestandteile werden ausgedampft. - Gut durchsieben
Nach der Trocknung wird das Granulat gesiebt, wodurch das wertvolle „Schwarze Pulver“ entsteht – ein Gemisch aus Lithium, Nickel, Mangan, Kobalt und Graphit. - Magnet anstellen
Ein starker Magnet entzieht dem Granulat zudem die magnetischen Bestandteile – vor allem Eisen und Stahl. Nichtmagnetisches Metall wird überdies von Kunststoffpartikeln getrennt. - Big Bags füllen
Am Schluss werden große Taschen mit den getrennten Materialien gefüllt. In diesen sogenannten Big Bags landet auch das „Schwarze Pulver“, das von externen Partnern sortenrein in einzelne Rohstoffe getrennt wird.
Stand: 30.11.2021
© Volkswagen AG
