Die Zahl der Elektroautos nimmt stetig zu. Das wird in den kommenden Jahren auch dazu führen, dass immer mehr alte Elektrofahrzeuge ausgemustert werden. Wenn die Batterien von Elektrofahrzeugen nicht mehr genügend Leistung liefern, werden sie zudem ausgemustert, weil sie für anspruchsvolle Mobilitätsanwendungen nicht mehr geeignet sind. Die wachsende Zahl gebrauchter Batteriesysteme führt zu neuen Herausforderungen. Nun wurde in Graz ein Pilotprojekt vorgestellt, das es langfristig lösen könnte.
Das System deckt die Spitzenlast ab
So hat ein Konsortium aus AVL List, AVL DiTest, Energie Steiermark, Grazer Energieagentur, Saubermacher und Smart Power erstmals einen OEM-unabhängigen Stromgroßspeicher vollständig aus alten Elektroautobatterien geschaffen. Das System wurde zur Abdeckung von Spitzenlasten ausgelegt. Gleichzeitig wurden spezielle Instrumente entwickelt, um den Zustand von Elektroautobatterien zu beurteilen. Die daraus resultierende Unabhängigkeit vom Batteriehersteller soll die Voraussetzungen für einen freien Markt für Second-Life-Batterien schaffen.
Mit der Überführung des Prototyps in den Saubermacher Ecoport in Feldkirchen bei Graz ist das Projekt „SecondLife – Batteries4Storage“ nun nach rund dreieinhalb Jahren abgeschlossen. „Schon jetzt sollten Sie über die Nutzung von E-Mobility-Batterien nachdenken, die von First Life abgeschafft wurden. Mit SecondLife – Batteries4Storage schaffen wir eine zusätzliche konsequente Nutzung, die die Lebensdauer und Wertschöpfungskette von Batteriesystemen verlängert und ökologisch und ökonomisch vorteilhaft ist“, erklärt Robert Schmied, Geschäftsführer der Grazer Energieagentur.
Mobiles Schnellanalysegerät
Zur gezielten Gestaltung und Umsetzung eines „zweiten Lebens“ für Batterien ist es notwendig, den Zustand einer Batterie genau zu bestimmen und anhand des Zustands der Batterie zu entscheiden, ob und wie die Batterie wiederverwendet werden kann oder ob sie direkt recycelt werden soll. Hierfür wurde von AVL DiTest ein tragbares Schnellanalysegerät entwickelt. Das Gerät ermöglicht laut den Entwicklern ein schnelles und kostengünstiges Testen und Analysieren des Zustands unterschiedlicher Batterien unterschiedlicher Hersteller.
Darüber hinaus hat AVL List ein Online-Bewertungstool entwickelt, das den Wertunterschied zwischen Recycling und Wiederverwendung aufzeigt und zusammen mit einem Auslegungstool von Graz Energy Service, das eine optimale Dimensionierung von Speichersystemen für spezifische Anwendungen ermöglicht, eine bestmögliche Nachnutzung gewährleisten soll Verwendung der Autobatterien.
Prototyp
Die von Smart Power produzierte 96-kWh-Pilotanlage soll zeigen, dass das ganze Thema nicht nur auf dem Papier funktioniert. Seit Herbst 2020 kompensiert der Prototyp auf der Baustelle Saubermacher in Premstätten erfolgreich die Abfalllast des Entsorgungsunternehmens. Die Anlage wurde nun an den Firmensitz in Feldkirchen bei Graz verlegt, wo sie den Energieverbrauch des Unternehmens aus der Photovoltaikanlage optimieren und zu Ressourcenschonung und Nachhaltigkeit beitragen soll.
Zentrale Rolle für Speichersysteme
Batteriestromspeicher spielen eine immer wichtigere Rolle bei der Integration erneuerbarer Energiequellen und bei der kosteneffizienten Nutzung von Energie, dh beim Ausgleich von Energieerzeugung und -verbrauch. Darüber hinaus leisten batteriebasierte Energiespeicher auch einen wesentlichen Beitrag zum Schutz vor Stromausfällen (Stichwort: Stromausfälle), zur Verbesserung der Netzstabilisierung und zur Integration dezentraler Elektrizität.
Theresia Vogel vom Klima- und Energiefonds stimmt zu. „Energiespeicherung ist ein Schlüssel zur Energiewende, denn wir brauchen ein starkes und sicheres System für den Wirtschaftsstandort Österreich. Wir freuen uns, dass dieses Thema im kultigen Green Energy Lab-Bereich aufgegriffen wird.“ Einer der teuersten Teile eines Elektroautos zeigt, dass ein zweites, längeres und erfolgreicheres Leben für Autobatterien möglich und wirtschaftlich ist. Dieser Ansatz stabilisiert das System, schont Ressourcen und trägt zum Klimaschutz bei.”
Zielgruppen für Speichersysteme aus gebrauchten Batteriesystemen sind z. B. Anwendungsbetriebe Spitzenlastkappung sowie Hersteller und Betreiber von Wohngebäuden und Photovoltaikanlagen (Optimierung des Anwendungsfall-Eigenverbrauchs), Anbieter von Elektrotechnik, große Betreiber von Elektrofahrzeugen wie Elektrobusse und Anbieter elektronischer Mobilitätsdienste.
zukünftige Herausforderungen
Derzeit werden in Österreich jährlich etwa 4.000 gebrauchte elektrische Batteriesysteme produziert – das entspricht etwa 200 Tonnen. Für 2030 werden je nach Entwicklung des Elektroantriebs bereits zwischen 10.000 und 20.000 Tonnen prognostiziert. Damit wären industrielle SecondLife-Speicher im Megawattbereich durchaus möglich. Inwieweit und für welche Anwendungen der Einsatz von 2nd-Life-Batterien wirtschaftlich sinnvoll ist, hängt nach Ansicht des Konsortiums maßgeblich von der Entwicklung der Batteriepreise ab. Gleichzeitig ist der Aufwand zur Umsetzung einer solchen Speicherung noch sehr hoch und rechtliche Aspekte wie Produkthaftung oder Gewährleistung sind noch zu klären. Beispielsweise liegt das Haftungsrisiko für gebrauchte Batteriesysteme derzeit beim Anlagenerrichter. (ts)
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