Reduktion des kritischen Rohstoffbedarfs durch Second-Life-Anwendungen von Lithium-Ionen-Traktionsbatterien

Vortrag im Rahmen der 10. Energiewirtschaftstagung an der TU Wien IEWT 2017

Vorgetragen am 01.03.2017

Die Energiewende inklusive der Verkehrswende sowie der dafür erforderliche Umbau der Energieinfrastruktur benötigen neue Technologien, welche einen erhöhten Bedarf an kritischen Rohstoffen erfordern. Zirkuläre Ansätze aus der Kreislaufwirtschaft (engl. Circular Economy) wie beispielsweise die Lebensdauerverlängerung durch Weiterverwendung können zu einer Steigerung der Rohstoffproduktivität führen und gleichzeitig mit neuen Wertschöpfungsmöglichkeiten für die Akteure einhergehen. Im Rahmen des Vortrags und des dazugehörigen englischsprachigen Papers für die Internationale Energiewirtschaftstagung in Wien (IEWT 2017) wird am Beispiel von Lithium-Ionen-Traktionsbatterien aufgezeigt, inwiefern sogenannte Second-Life-Anwendungen zu einer Reduktion des kritischen Rohstoffbedarfs führen können.

Mithilfe eines Kritikalitätsscreening-Verfahrens werden insbesondere Kobalt, aber auch Lithium, Graphit und Nickel als kritische Rohstoffe in Lithium-Ionen-Batterien identifiziert. Zudem wird gezeigt, dass durch eine Lebensdauerverlängerung der Traktionsbatterie kritische Rohstoffe eingespart werden können. Aufgrund unterschiedlicher Alterungsverläufe und Materialzusammensetzungen hängt die Menge der eingesparten kritischen Rohstoffe jedoch stark von der betrachteten Zweitanwendung und dem Zelltyp ab. Andere entscheidende Faktoren für das kritische Rohstoffeinsparpotenzial sind die Sammelquote und die Recyclingeffizienz von gebrauchten Lithium-Ionen-Batterien.

Maximale kritische Rohstoffeinsparung

Abbildung: Maximale kritische Rohstoffeinsparung durch Zweitanwendung von NMC- und LFP-Batteriesystemen (bezogen auf 1 kWh ursprüngliche Nennkapazität der Traktionsbatterie)

 

Weitere Informationen:

Anhänge:
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