Außerdem lassen sich auf diesem Weg bis zu 91 Prozent der Emissionen reduzieren.
Die Reparatur einzelner Batteriemodule kann im Vergleich mit dem Austausch eines gesamten Batteriepacks bis zu 77 Prozent der Kosten und bis zu 91 Prozent der Emissionen reduzieren. Zu diesem Ergebnis kommt eine Studie des Lehrstuhls „Production Engineering of E-Mobility Components“ (PEM) der RWTH Aachen unter Leitung von Prof. Achim Kampker und des Industrieunternehmen Henkel. Beide hatten zuvor zusammen analysiert, welche Emissions- und Kostenvorteile sich ergeben, wenn Elektrofahrzeugakkus repariert werden, anstatt sie bei Aus- oder Unfällen komplett durch neue Akkus zu ersetzen. Ihre Erkenntnisse haben die Forschungspartner in einem englischsprachigen, 17-seitigen Whitepaper zur „Optimierung des Lebenszyklus von Elektrofahrzeugen durch Batterie-Reparatur“ zusammengefasst, das Sie in unserem Anhang finden.
Wesentlicher Schritt in Richtung Kreislaufwirtschaft
„Die Reparatur ist ein lohnender, wesentlicher Schritt in Richtung einer Kreislaufwirtschaft für Batteriesysteme, der Elektrofahrzeuge deutlich nachhaltiger machen kann“, sagt Kampker.
Die energieintensive Herstellung von Antriebsbatterien mache sie nach wie vor zur kostspieligsten Komponente von Elektrofahrzeugen.
„Innerhalb der ersten 80 Prozent der Batterielebensdauer ist die Reparatur fast immer die wirtschaftlichere und ökologischere Wahl gegenüber dem Austausch des Akkus“, betont PEM-Leitungsmitglied Professor Heiner Heimes, Mitautor des Whitepapers mit dem Originaltitel „EV Life Cycle Optimization through Battery Repair“. Die potenzielle Verringerung der Umweltbelastung durch geringere Treibhausgasemissionen und eine umsichtige Ressourcennutzung in Verbindung mit der Schaffung neuer Einnahmequellen mache die Batteriereparatur zu einer interessanten Perspektive für unterschiedliche Interessengruppen entlang der Wertschöpfungskette.
Schnelle Demontierbarkeit ist essenziell
Die Reparaturfähigkeit von Batterien sei indes entscheidend von ihrer Konstruktion und den verwendeten Materialien abhängig. Daher seien Produkte und Verfahren erforderlich, die eine schnelle Demontage und Wiedermontage ermöglichen, ohne dabei die Integrität des Systems zu beeinträchtigen. Zu den kritischen Schritten im Reparaturprozess zählen das Öffnen des Batteriepacks, das Herausnehmen des einzelnen Batteriemoduls mit der Entfernung des klebenden thermischen Spaltfüllers, das Auftragen einer neuen Schicht, die Anbringung einer neuen Dichtung für den Batteriedeckel und das anschließende Verschließen des Batteriepacks.
„Es ist entscheidend, sämtliche Kompromisse sorgfältig zu bewerten – etwa die potenziellen Einschränkungen der Reparaturfähigkeit, die mit der Implementierung von ‚Cell-to-X‘-Architekturen verbunden sind“, sagt Natalia Soldan, Leiterin der PEM-Forschungsgruppe „Circular Economy & Materials“
Diese befasst sich am RWTH-Lehrstuhl mit Fragen zur Nachhaltigkeit von Batteriekomponenten und -systemen.
