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Dornbirn

Zweites Leben fürausgemusterte Batterien

In einem Forschungsprojekt der FH Vorarlberg wird ausgemusterten Batterien von Elektroautos ein zweites Leben eingehaucht.

In den vergangenen Jahren ist der Trend zur E-Mobilität verstärkt spürbar geworden. Waren E-Fahrzeuge vor zehn Jahren noch eine kleine Sensation, sind sie heute aus dem Verkehrsbild nicht mehr wegzudenken. Diese Fahrzeuge beinhalten einen Energiespeicher in Form einer Batterie. Diese wird im Normalfall ausgetauscht, sobald ihre Kapazität auf 70 bis 80 Prozent ihrer Ursprungskapazität sinkt. Das heißt allerdings nicht, dass die Batterie funktionsunfähig ist. Es bedeutet lediglich, dass die Reichweite des E-Fahrzeugs deutlich gesunken ist.

Derzeit werden die ausgetauschten Batterien einem Recycling-Prozess zugeführt. Aus wirtschaftlichen Gründen werden aber nur die wertvollsten Stoffe aus den Batterien recycelt. Diese Umstände haben Mitarbeiter der FH Vorarlberg dazu bewegt, einen stationären Speicher aus einer ausgetauschten E-Fahrzeugbatterie zu bauen. Dieser kann dieselben Anforderungen wie ein Pumpspeicherkraftwerk erfüllen – nur eben im kleineren Stil.

Werden viele dieser Speicher aufgebaut, können diese sogar die zur Verfügung stehende Leis­tung und Energie eines einzelnen Pumpspeicherkraftwerkes überschreiten. Ein solches System aus vielen verteilten Speichern wäre sogar sehr ausfallsicher, da das Wegfallen einzelner Batteriespeicher kaum Auswirkungen auf das Gesamtsystem hätte.

Um einen Speicher effizient betreiben zu können, müssen komplexe Kontrollalgorithmen entwickelt werden, welche die Batterie entsprechend steuern. Bei einem Überangebot an elektrischer Energie wird der Batteriespeicher geladen, bei hoher Nachfrage wird dieser entladen. Genau diese Algorithmen werden an der FH Vorarlberg im Rahmen des Josef-Ressel-Zentrums für angewandtes wissenschaftliches Rechnen in Energie, Finanzwirtschaft und Logistik entwickelt.

Eigene Hardware. Da E-Fahrzeugbatterien für die Verwendung im Fahrzeug konzipiert sind, ist ein hoher Aufwand mit dem Aufbau eines stationären Batteriespeichers verbunden. Im Rahmen des Projektes Smart City Rheintal wurde ein stationärer Testspeicher aus einer wiederaufladbaren Natrium-Nickelchlorid-Hochtemperatur­batterie gebaut. Dieser Batterie­typ war ursprünglich in einem der ersten kommerziellen E-Fahrzeuge verbaut. Der Aufwand zur Wiederverwertung dieses Batterietyps beinhaltet auch die Simulation des Fahrzeugsteuergerätes. Somit muss auch eine eigene Hardware konzipiert werden.

Enormer Aufwand. Heute werden hauptsächlich Lithium-Batterien in E-Fahrzeugen eingesetzt. Aber auch hier ist die Wiederverwertung mit einem enormen Aufwand verbunden – sowohl in der Softwareentwicklung als auch beim Umbau des Speichers. „Es würde den Aufwand erheblich vereinfachen, wenn E-Fahrzeughersteller eine Wiederverwertung als stationären Speicher bereits bei der Batterieentwicklung vorsehen würden“, erklärt Bernhard Fässler, Doktorand am Josef-Ressel-Zentrum. Einerseits könnte dies ein neues Geschäftsmodell werden, andererseits könnte sich auch das umweltschädliche Image verbessern.

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