Kongress für Transformation, Digitalisierung und Mobilität

2022 - EXPERTENRUNDE 2

Expertenrunde 2

UMWELTBILANZ – RESSOURCEN / SECOND LIFE DER AKKUMULATOREN

Am 24.& 25. Juni stand der Main-Kinzig-Kreis wieder ganz im Zeichen der Elektromobilität beim eMOKON– dem bundesweiten Kongress für E-Mobility in Bad Soden-Salmünster. Wissenschaftler, Firmen- und Behördenvertreter, Kommunalpolitiker und behördliche Vertreter tauschten sich in sechs Expertenrunden über verschiedene Herausforderungen und Entwicklungen in der E-Mobilität aus. Für Walter Dreßbach, Leiter der Wirtschaftsförderung des Main-Kinzig-Kreises und Organisator der eMOKON, ist die Veranstaltung eine Plattform, um die richtigen Entscheidungen auf kommunaler, politischer und wirtschaftlicher Ebene treffen zu können: „Wir verbreiten auf dem EmoKon keine Wahrheiten, sondern Wahrnehmungen. Jeder Teilnehmer und Besucher soll sich sein eigenes Bild von der aktuellen Situation und den neuesten Entwicklungen bei der Elektromobilität machen.“ Auch Kurt Sigl, Präsident des Bundesverbandes eMobilität (BEM), sieht vor allem bei den Kommunen einen hohen Aufklärungsbedarf und forderte in seiner Grußbotschaft: „Wir brauchen noch mehr Aufklärung für die Bevölkerung und klare und verständliche Botschaften, um die Menschen von der Energiewende und den Beitrag der Elektromobilität zu überzeugen. Wir brauchen zudem Planungs-, Rechts- und Finanzierungssicherheit.“
In der Expertenrunde zum Thema „Umweltbilanz – Ressourcen / Second Life der Akkumulatoren“ sorgten vier Referenten aus Forschungseinrichtungen und Unternehmen für Aufklärung in Sachen Akkumulatoren und gaben einen Einblick in die Zukunft der Elektrobatterie. Um die Akzeptanz der Elektromobilität zu erhöhen, sind die Weiterentwicklung, die Weiterverwendung und das Recycling von Akkumulatoren – vor allem der leistungsstarken Lithium-Ionen-Batterien – wesentliche Faktoren. Bei der Akkumulatoren-Entwicklung geht es nicht nur um Leistung und schnelle Ladezeiten, sondern auch um Langlebigkeit, Nachhaltigkeit, Kosten, Ressourcenschonung, Umweltschutz, Sicherheit sowie Mehrfachnutzung.

Das Alkalimetall Lithium ist dabei einer der zentralen Rohstoffe zur Herstellung von Batterien für Elektrofahrzeuge. Für die vollständige Elektrifizierung sind große Mengen von Lithium notwendig. Die Vulcan Energien Ressourcen GmbH will CO2-freies Lithium in der Region des Oberrheins produzieren. Ziel ist es, mit dem Vulcan Zero Carbon Lithium®-Projekts den derzeit hohen CO2-Fußabdruck der Produktion von Lithium-Ionen-Akkus für Elektrofahrzeuge drastisch zu verringern. Immerhin verfügt die Oberrhein-Region über genügend Ressourcen für das begehrte Metall, um etwa jedes vierte Elektroauto in Europa mit Lithium-Ionen-Batterien zu versorgen. Dr. Kristian Bär, Senior Geologist bei der Geothermal Engineering GmbH, einem Unternehmen der Vulcan-Gruppe, sagte zur Lithium-Lücke: „Aktuell liegt der Bedarf bei 80.000 Tonnen Lithium pro Jahr, bis 2030 werden weit über 350.000 Tonnen benötigt. Der Oberrheingraben ist das Lithiumhydroxid-Reservoir in Europa. Das heiße Thermalwasser enthält bis zu 180 mg/l Lithium. Ab 2025 wollen wir jährlich 40.000 Tonnen Lithiumhydroxid geothermisch gewinnen, das reicht für ca. eine Million Autobatterien.“ Das Milliarden-Euro-Projekt setzt auf ein patentiertes Verfahren, dass die weltweit erste CO2-freie Lithiumgewinnung aus Thermalwässern ermöglicht. Die innovative Methode wird in Fußballfeld großen Anlagen durchgeführt, verursacht keine Treibhausgasemissionen und soll umwelt- und klimaschonend sein.

Dr. Paul Spurk, Senior Manager Applied Technology, Regional Manager Applied Technology, beleuchtete den Beitrag von Lithium-Ionen-Batterien zur Energiewende aus Sicht des Batteriematerialherstellers Umicore. Der Technologiekonzern recycelt neben Autoabgaskatalysatoren auch gebrauchte, wiederaufladbare Batterien und betreibt hierfür Demontageanlagen für Altbatterien von Hybrid- und Elektrofahrzeugen am Standort in Hanau. Die Batteriematerialien der Hanauer finden sich in zahlreichen Elektro-Fahrzeugen – und es werden jährlich immer mehr. Entsprechend steigen auch die Herausforderungen und Anforderungen beim Batterierecycling. Während des Recyclingprozesses gewinnt das Unternehmen mehr als 20 Edel- und Sondermetalle zurück. Für Paul Spurk ist Kreislaufwirtschaft und Recycling daher das Mittel der Wahl, um die Rohstoffversorgung bei der Batterieherstellung zu sichern: „Metalle haben kein Gedächtnis. Dem Metall ist es egal, ob es aus einer Mine oder dem Recycling kommt. Es funktioniert auch als recyceltes Metall bestens als Batteriematerial. Recycling ist daher ein Muss, sonst kommen wir mit den Metallen nicht hin.“

Dr. Benjamin Balke, Geschäftsbereichsleiter Funktionswerkstoffe bei der Fraunhofer-Einrichtung für Werkstoffkreisläufe und Ressourcenstrategie (IWKS) aus Hanau, beschäftigt sich intensiv mit dem Batterierecycling in der e-Mobilität und der Schaffung nachhaltiger und ressourceneffizienter Materialkreisläufe für die Energiewende. Er stellte unter anderem das Projekt HydroLIBRec vor. „Das Recycling von Batterien ist extrem komplex. Die Produktvielfalt bei den Batterien ist dabei ein großes Problem. Hier braucht es flexible Recyclingansätze“, sagte Balke. Beim Projekt HydroLIBRec geht es um optimierte Prozessketten für hydromechanisches Li-Ionen-Batterie-Recycling. Das Projektvorhaben verknüpft Recycling und Design auf Konstruktions- und Materialebene mit dem Ziel, alle Materialien einer Batterie nahezu vollständig wiederzuverwerten und dabei insbesondere die ressourcenkritischen Elektrodenmaterialien dem Wiedereinsatz in neuen Batterien zuzuführen.

Ein ganz anderes Thema, nämlich Batterien von E-Autos als Stromspeicher für erneuerbare Energien, schnitt Dennis Schulmeyer, Gründer und Geschäftsführer der LADE GmbH aus Mainz, an. Sein Start-up entwickelt Komplettlösungen für das Laden von E-Autos. Er informierte über Voraussetzungen für eine erfolgreiche Energiewende am Beispiel von V2G-Vehicle-to-Grid (bidirektionales Laden vom Fahrzeug zum Netz), bei dem Elektroautos als Stromspeicher genutzt werden und elektrischen Strom aus den Antriebsakkus wieder zurück in das öffentliche Stromnetz einspeisen. „Die Batterien von E-Autos sind günstige und schnelle Stromspeicher. So können Autos auch dann nachhaltig genutzt werden, wenn sie stehen oder parken. Und das tun sie bis zu 96 % ihres Lebenszyklus. Mit V2G können sie nachhaltig auch im Stillstand zu 100 % sinnvoll genutzt werden“, führte Schulmeyer aus. Auch wenn die Technologie dafür bereits vorhanden ist, gibt es ein Problem. Es fehlen mehrere Millionen Ladepunkte, damit sich V2G lohnt, und Anreize für Autohersteller, auf bidirektional ladefähige Fahrzeuge umzustellen. Hier müsse die Politik aktiv werden, so Schulmeyer.

Dr. Jörg Wetterau

Kommunikator für Innovation, Technologie und Wissenschaft; Moderator sowie Fachjournalist & Fachautor

BEITRAG VON LI-IONEN-BATTERIEN ZUR ENERGIEWENDE AUS SICHT DES BATTERIEMATERIALHERSTELLERS UMICORE

Dr. Paul Spurk

Umicore AG & Co. KG, Hanau

BATTERIERECYCLING IN DER E-MOBILITÄT

Dr. Benjamin Balke

Fraunhofer-Einrichtung für Wertstoffkreisläufe und Ressourcenstrategie (IWKS), Hanau

LITHIUM-GEWINNUNG AM OBERRHEIN

Dr. Kristian Bär

Vulcan Energy

VEHICLE-TO-GRID: MÖGLICHKEITEN UND VORAUSSETZUNGEN FÜR EINE ERFOLGREICHE ENERGIEWENDE

Dennis Schulmeyer

LADE GmbH, Mainz