Elektroautos und ihre Komponenten haben wie ihre mit fossilen Brennstoffen betriebenen Zeitgenossen eine begrenzte Lebensdauer. Wie lange wird ein Elektrofahrzeug realistischerweise halten, bevor es völlig ausfällt?
Da Elektrofahrzeuge (EVs) immer beliebter werden, wird die Rolle der Kreislaufwirtschaft bei der Wiederverwendung und dem Recycling ihrer Komponenten immer wichtiger.
Batterien von Elektrofahrzeugen haben eine begrenzte Lebensdauer und unterliegen einem allmählichen Abbau – einem Prozess chemischer und physikalischer Veränderungen, der ihre Fähigkeit, die Ladung im Laufe der Zeit zu halten, verringert.
Infolgedessen nimmt die Batterieleistung mit zunehmendem Alter ab, was für potenzielle Käufer neuer oder gebrauchter Batterie-Elektrofahrzeuge wichtige Fragen hinsichtlich der Batterielebensdauer, der Haltbarkeit ihrer Komponenten und den Optionen am Ende ihrer Lebensdauer aufwirft.
Lebensdauer batterieelektrischer Fahrzeuge (BEVs)
Moderne Elektrofahrzeuge sind auf eine Lebensdauer von 15 bis 20 Jahren ausgelegt, vergleichbar mit oder sogar länger als herkömmliche Verbrennungsmotoren (ICE). Fahrzeuge.
Der Schlüsselfaktor für ihre Langlebigkeit ist die Batterie. Normalerweise gilt das Ende ihrer Lebensdauer für Batterien von Elektrofahrzeugen, wenn sie unter 70 bis 80 Prozent ihrer ursprünglichen Kapazität sinken.
Fortschritte in der Batterietechnologie deuten jedoch darauf hin, dass viele Elektrofahrzeuge ihre Leistung mittlerweile weit über diese Kapazitätsschwelle hinaus aufrechterhalten, so dass die Verwendung dieses Benchmarks zur Bestimmung des Lebensendes von Lithium-Ionen-Batterien in Zukunft durchaus überholt sein könnte.
Viele Autohersteller gewähren durchschnittlich eine Garantie von acht Jahren oder 160.000 km, doch reale Daten zeigen, dass Batterien oft viel länger halten.
Batteriewechsel: Zeitplan und Kosten
Der Batteriewechsel ist der größte Kostenfaktor beim Besitz eines Elektrofahrzeugs.
Während frühe EV-Modelle eine schnellere Batterieverschlechterung zeigten, sind moderne Batterien mit verbesserter Technologie und Managementsystemen jetzt viel langlebiger als zuvor.
Wenn ein Batterieproblem auftritt, ist es oft möglich, einzelne Zellen oder Module statt der gesamten Batterie auszutauschen, was Geld und Ressourcen spart.
Eine Studie von Recurrent in den USA ergab, dass der Austausch von Elektrofahrzeugbatterien selten vorkommt: Nur 2,5 Prozent der Fahrzeuge müssen über alle Baujahre und Modelle hinweg ausgetauscht werden, größere Rückrufe ausgenommen.
Wenn jedoch ein vollständiger Austausch der Batterie erforderlich ist, können die Kosten je nach Fahrzeugmodell, Batteriegröße und Land europaweit stark variieren, da die Preise von unterschiedlichen Arbeitskosten und lokalen Marktbedingungen beeinflusst werden.
In Deutschland liegen die Kosten für den Austausch einer Elektrofahrzeugbatterie zwischen 4.500 und 18.600 Euro, abhängig von Faktoren wie Batterietyp, Größe und Fahrzeughersteller. Diese Preisschwankung unterstreicht den allgemeinen Trend in ganz Europa, wo sich die Kosten für den Austausch von Elektrofahrzeugbatterien je nach Modell und Land erheblich unterscheiden.
Unter den Tesla-Fahrzeugen bietet beispielsweise das Model 3 im Allgemeinen die günstigste Ersatzoption, während Model S und Model X am oberen Ende des Preisspektrums positioniert sind.
Auch andere Marken wie BMW und Nissan haben eine große Preisspanne.
Im Vereinigten Königreich beispielsweise sind die durchschnittlichen Wiederbeschaffungskosten im Vergleich zu Deutschland und Frankreich typischerweise höher.
Obwohl diese Kosten erheblich sind, wird erwartet, dass die Preise im Laufe der Zeit sinken, da sich die Batterietechnologie weiterentwickelt und der Produktionsumfang zunimmt.
Die Kreislaufwirtschaft
Wenn Elektrofahrzeuge das Ende ihrer Lebensdauer erreichen, bietet die Kreislaufwirtschaft eine nachhaltige Möglichkeit, die Lebensdauer ihrer Komponenten, insbesondere der Batterien, zu verlängern.
Selbst wenn sie ein Fahrzeug nicht mehr antreiben können, behalten Hochvoltbatterien oft noch eine beträchtliche Kapazität.
Derzeit können diese Batterien für weniger anspruchsvolle Anwendungen wie stationäre Energiespeichersysteme umgenutzt werden. Dieses zweite Leben verlängert nicht nur die Nutzungsdauer der Batterie, sondern schont auch Ressourcen und verringert die Umweltbelastung.
Allerdings bringt die Wiederverwendung Herausforderungen mit sich, darunter auch die Gewährleistung der Zuverlässigkeit und Sicherheit von Second-Life-Batterien.
Es gibt auch einen Kompromiss bei der Umnutzung. Während dadurch die Notwendigkeit des Recyclings verzögert wird, die Industrie reifen kann und das Risiko einer illegalen Entsorgung verringert wird, verzögert es auch die Rückgewinnung wertvoller Materialien, die zur Förderung der Recyclingbemühungen und zur Verringerung der Abhängigkeit von der Gewinnung neuer Rohstoffe erforderlich sind.
Recycling und Materialrückgewinnung
Sobald die Batterien von Elektrofahrzeugen für irgendeine Verwendung mehr brauchbar sind, wird das Recycling von entscheidender Bedeutung. Lithium-Ionen-Batterien enthalten Materialien wie Lithium, Kobalt und Nickel, die zurückgewonnen werden können, wodurch die Notwendigkeit einer neuen Förderung verringert wird.
Fortschrittliche Recyclingmethoden wie Hydrometallurgie und Pyrometallurgie können diese Materialien mit hoher Effizienz zurückgewinnen.
Mittlerweile sind in ganz Europa mehrere Batterierecyclinganlagen in Betrieb, darunter die neu eröffnete Anlage von AE Elemental in Zawiercie, Polen, die Wert auf nachhaltige Praktiken und Materialrückgewinnung legt.
Neben Batterien sind auch andere Komponenten von Elektrofahrzeugen – wie zum Beispiel Elektromotoren – reich an Kupfer und Seltenerdmetallen und können für den Einsatz in neuen Elektrofahrzeugen oder Industriemaschinen ebenfalls recycelt oder aufgearbeitet werden.
Allerdings bleiben Herausforderungen bestehen, einschließlich der Notwendigkeit standardisierter Prozesse zur Gewährleistung von Effizienz und Nachhaltigkeit.
Zukünftige Trends in der Batterietechnologie
Da die Besorgnis über Materialknappheit und Kosten zunimmt, steigen viele Automobilhersteller auf Lithium-Eisenphosphat-Batterien (LFP) um.
Diese Batterien sind kostengünstiger in der Herstellung und außerdem langlebiger und sicherer, obwohl sie normalerweise weniger Energie speichern, was zu kürzeren Reichweiten führt.
Eine weitere vielversprechende Entwicklung sind Festkörperbatterien, die den flüssigen Elektrolyten durch ein festes Keramikmaterial ersetzen. Sie bieten potenzielle Vorteile hinsichtlich Sicherheit, Energiedichte, Lebensdauer und Umweltbelastung. Bis zur Massenproduktion von Festkörperbatterien sind es allerdings noch einige Jahre.
Da Elektrofahrzeuge immer mehr zum Mainstream werden, ist das Verständnis dafür, dass ihr End-of-Life-Prozess für die Nachhaltigkeit von entscheidender Bedeutung ist. Wenn Batterien das Ende ihrer Lebensdauer erreichen, sind Wiederverwendung und Recycling von entscheidender Bedeutung.
Mit Blick auf die Zukunft versprechen Fortschritte in der Batterietechnologie, wie z. B. kobaltfreies Lithiumeisenphosphat (LFP) und Festkörperbatterien, eine Verbesserung der Haltbarkeit, Sicherheit und Effizienz.
Auch wenn weiterhin Herausforderungen bestehen, ebnet die kontinuierliche Weiterentwicklung der Elektrofahrzeugtechnologie und der Recyclinginfrastruktur den Weg für eine umweltfreundlichere und nachhaltigere Zukunft.
- Geraldine Herbertist Autoredakteur der Zeitung Sunday Independent und Experte für E-Mobilität.
