Wertvolle Rohstoffe Wie werden eigentlich die Akkus in Elektroautos rezykliert?

Was passiert eigentlich mit den alten Batterien von Elektroautos? Die Hersteller sind uns noch eine Antwort schuldig, denn die Lebensdauer der Akkus ist länger als erwartet. Die Frage ist: Recycling oder Upcycling?

Für schrottreife Autos gibt es seit Jahrzehnten ein etabliertes Verfahren zum Recycling und Wiederverwerten: Die Kompaktierung der Autos ist simpel und kostengünstig, das Einschmelzen und die Weiterverwendung durch die Stahlindustrie ebenso. Bei quasi jedem Schrottauto übersteigt dessen Materialwert die Kosten der Verwertung.

Doch konventionellen Autos fehlt ein Bauteil, das bei Elektrofahrzeugen essentiell ist: Die Batterie. Diese kann man nicht einfach zerquetschen – wie mit ihr umgegangen werden soll, wenn sie am Ende ihrer Lebensdauer angekommen ist, ist eine der grossen, offenen Fragen der Elektromobilität.

Lange Garantie: Noch ist das Thema nicht akut

Elektroautos sind erst seit ein paar Jahren in grösseren Stückzahlen auf dem Markt vertreten, deshalb ist momentan praktisch jede jemals in einem Elektroauto verbaute Batterie noch in Betrieb.

Wie lang Elektroauto-Batterien in der Praxis wirklich halten, dazu gibt es bisher vor allem anekdotische Daten – die Prüfmenge ist eigentlich nur bei Hersteller Tesla, der mittlerweile insgesamt über 300'000 Elektroautos weltweit auf den Strassen hat, und bei Nissan mit seinem Dauerbrenner «Leaf», aussagekräftig.

Tesla-Akkus halten länger als bei Nissan

Hier zeigt sich jedoch ein grosser Unterschied unter den Herstellern bei der Langlebigkeit der Akkus ihrer Elektroautos:

Während die ersten Tesla Model S mittlerweile bei Laufleistungen von 500'000 bis 800'000 Kilometern angekommen sind, zeigt sich nach dieser Distanz eine Rest-Kapazität von rund 80 Prozent, Fahrer mit «normaleren» Fahrleistungen berichten von 94% Restkapazität nach fünf Jahren.

Mit mehr Einbussen in der Reichweite müssen hingegen Fahrer von Nissan-Fahrzeugen wie dem Leaf rechnen: Besonders bei der grösseren 30 kWh-Akkuvariante waren die Batterien oft schon nach zwei Jahren auf dem Niveau von 80% angelangt. Erklären lässt sich dieser Unterschied möglicherweise durch die unterschiedliche Zellchemie, die jeder Hersteller selber bestimmt, sowie durch die Fähigkeiten der Firma, ein effizientes Lade-Management im Akku zu verbauen, mit dem sich die Batteriezellen langfristig schonen lassen.

Aus den Gewährleistungsangaben der Hersteller lässt sich aber erahnen, womit diese rechnen. Tesla garantiert etwa, dass die Model 3-Batterie auch nach acht Jahren Betrieb mindestens 70% ihrer Kapazität behält, sonst gibt es einen kostenlosen Austausch. Nissan garantiert bei seinem Leaf mindestens 79% Kapazität nach acht Jahren oder 160'000 km Laufleistung.

Ein Auto-Akku ist kein Smartphone-Akku

Wer dabei einen Auto-Akku mit der Batterie in seinem Smartphone vergleicht, ist auf dem Holzweg. Die beiden Akku-Technologien unterscheiden sich in ihrem Aufbau und in ihrer Laderegelung grundlegend, so dass Akkus in Elektroautos ein Mehrfaches der Lebensdauer aufweisen werden.

Fakt ist aber, dass in einigen Jahren, wenn die Fahrzeuge und Batterien des ersten Elektroauto-Aufschwungs am Ende ihres Lebens angekommen sind, Lösungen für deren weitere Nutzung bereitstehen müssen.

Lassen sich Elektroauto-Batterien überhaupt recyceln?

Doch ein ordnungsgemässes Recycling von Akkus findet bislang nur selten statt, das zeigen Erfahrungen aus dem Smartphone- und Laptop-Computermarkt. Das klassische Recycling, bei dem Batterien durch chemische Verfahren in ihre Einzelteile getrennt werden, ist zwar technisch möglich, findet allerdings in der Praxis bisher noch kaum Verwendung.

Denn die gleiche Menge an Lithium zu gewinnen, ist im Recycling rund fünf mal so teuer wie beim Abbau. Nur bei den in den Akkus ebenfalls enthaltenen Nickel und Kobalt ist das Verhältnis etwas besser. Daher wird auch heute nur eine verschwindend geringe Zahl von Lithium-Ionen-Batterien rezykliert. In Australien betrifft dies etwa 2% aller Batterien, der Rest landet bislang auf Mülldeponien. Da in einem Elektroauto aber massiv mehr Akku-Rohstoffe verbaut sind als in einem Mobiltelefon, wird es plötzlich auch attraktiver, diese Ressourcen wieder zurückzugewinnen.

Elektroautohersteller arbeiten am Recycling

Die meisten Elektroautohersteller haben inzwischen Verfahren für die Entsorgung beziehungsweise Weiterverwertung von alten Batterien entwickelt. Tesla hat sein Recycling derzeit noch ausgelagert, plant aber dies in Zukunft selbst an seinen «Gigafactories» durchzuführen. Nissan baut alte Batterien einzeln auseinander und ersetzt jedes Zelle, die mehr als 20% ihrer Kapazität verloren hat. So können aus mehreren alten Batterien eine (fast) neuwertige gemacht werden.

Dennoch: Es ist noch lange nicht klar, ob das Recycling von Lithium-Ionen-Batterien auch in Isolation wirtschaftlich ist und bleibt, trotz stetig steigender Rohstoffpreise. Daher werden wohl gesetzliche Vorschriften nachhelfen müssen und die Elektroautohersteller zum Recycling zwingen.

In China, das gerade einen Elektroautoboom erlebt, hat das Industrieministerium angekündigt, Vorschriften zum Batterie-Recycling zu entwickeln. Die gesamte Industriekette müsse sich daran beteiligen. In der Europäischen Union soll die Batterierichtlinie von 2006 an die Anforderungen der Elektromobilität angepasst werden.

Weiterverwendung statt Recycling

Effizienter als das aufwendige Recycling könnte die Weiterverwendung der Batterie ohne grosse Veränderung als Stromspeicher sein, zum Beispiel für die Solaranlage auf dem Hausdach. Bei diesem «Second Life» ist es kein Problem, wenn die Batterie vielleicht 50% ihrer Kapazität verloren hat, denn im Garten gibt es in der Regel nicht den Platzmangel einer Autokarosserie.

Einige Hersteller wenden dieses Konzept schon im Pilotprojekten an. Renault verwendet alte Batterien seines Zoe-Elektroautos für sein Heimbatteriesystem «Powervault». Nissan versorgt mit alten Leaf-Batterien etwa Strassenlaternen an abgelegenen Orten:

Auch hier ist noch nicht klar, ob diese Projekte tatsächlich wirtschaftlich sind. Eine wirklich massentaugliche Lösung scheint noch niemand gefunden zu haben. Ausgerechnet Elektroauto-Pionier Tesla setzt übrigens bisher noch nicht auf die umweltfreundliche Zweitverwendung und nutzt für seine Powerwall bislang nur fabrikneue Batterien. Eventuell wird sich auch das ändern, sobald die ersten Akku-Packs von ihren Autos ersetzt werden. In der Zwischenzeit zeigen uns talentierte Handwerker, wie sie Akkus ein zweites Leben als Heim-Energiespeicher einhauchen.

Wenn der Akku brennt: Wie gefährlich sind Elektroautos?

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Wenn die Batterie brennt: Wie gefährlich sind Elektroautos?

In der Schweiz rückt die Feuerwehr pro Jahr rund 9000 Mal wegen eines brennenden Fahrzeugs aus. Die überwiegende Mehrheit dieser Fälle betrifft Autos mit Benzin- oder Dieselmotoren. Aber auch Elektroautos können unter bestimmten Bedingungen Feuer fangen:

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In den Medien werden Unfälle mit batteriebetriebenen Elektroautos oft prominent abgehandelt. Dabei beginnen Akkus nie einfach so zu brennen, die Feuer sind vielmehr Folge von schweren Crashs mit oft massiv übersetzter Geschwindigkeit, die das stabile Batteriegehäuse beschädigen.

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Selbst schwere Crashs führen aber nicht zwangsläufig zu einem Brand: Elektroautos sind nämlich bei Unfällen oft sicherer als herkömmliche Autos. Der Grund ist, dass der im Boden verbaute Akku der Karosserie zusätzliche Stabilität verleiht.

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Selten «explodieren» die Batterien zudem, meist beginnen sie Zelle um Zelle zu brennen - Vollbrände sind sehr selten. Denn der Aufbau eines Auto-Akkus unterscheidet sich grundsätzlich von einem Smartphone-Akku.

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Es gibt keine Hinweise, dass bei Elektrofahrzeugen eine grössere Brandgefahr als bei herkömmlichen Autos besteht. Bei der Löschung eines Elektroautos müssen die Rettungskräfte allerdings anders vorgehen. Beispielsweise wird viel mehr Wasser gebraucht...

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Der Grund dafür ist, dass Wasser nicht direkt in die gut isolierten Zellen der brennenden Batterie gelangt, sondern lediglich die umliegenden Zellen kühlen kann, um den Brand in Schach zu halten. Es handelt sich also beim Löschen eines brennenden Elektroautos im ersten Moment oft mehr um eine «Schadensbegrenzung».

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