Lithium-Ionen-Akkus Wohin geht die Reise des Energiespeichers?

Lithium-Ionen-Batterien sind besonders attraktiv für Automobilhersteller und Autofahrende, da sie mit einer hohen Energiedichte, einer guten Leistung und einer langen Lebensdauer punkten. Kaum ein anderer Akkutyp kann derzeit diese Eigenschaften vorweisen. Aus diesem Grund sind sie momentan als Energiespeicher für Elektroautos auch am weitesten verbreitet.

Unternehmen wie Forschende sind ständig bemüht, die beliebte Autobatterie zu verbessern, um ein Optimum aus ihnen herauszuholen. So liess sich in den letzten Jahren ein deutlicher Sprung in der Reichweite von E-Autos verzeichnen. Reichweiten von 400 Kilometern sind heute Standard – vor 10 Jahren war das kaum denkbar. Auch das schnellere Aufladen der Akkus sowie deren Sicherheit konnten massiv verbessert werden.

Doch es gibt auch Kritik, denn besonders die Gewinnung der nötigen Rohstoffe ist häufig nicht umweltfreundlich und wirkt sich negativ auf den ökologischen Fussabdruck aus. Laut Experten erlange ein Elektroauto mit Lithium-Ionen-Batterie erst nach ca. 100’000 gefahrenen Kilometer tatsächlich einen Emissionsvorteil im Vergleich zu Verbrennern. Und das auch nur, wenn es konsequent mit Ökostrom gespeist würde. (Quelle: SRF)

Ein Blick in die Zukunft

Daher suchen Experten nach ressourcenschonenden und nachhaltigen Alternativen bei der Gewinnung wertvoller Rohstoffe wie Lithium und Kobalt. Hier bietet das in Deutschland ansässige Forschungsprojekt «UnLimeted» einen vielversprechenden Ansatz. Das Lithium soll mithilfe einer Extraktionsanlage aus Thermalwasser gewonnen werden. Anders als bei der stark umstrittenen Lithium-Gewinnung aus Solen verdunstet das hochgepumpte Wasser nicht, sondern wird wieder in die Tiefenregionen zurückgeführt. So bleibt der Grundwasserspiegel unberührt. (Erfahren Sie mehr)

Ein weiteres Forschungsgebiet widmet sich alternativen Batterietypen, die gänzlich ohne bzw. mit deutlich weniger Lithium und Kobalt produziert werden können. Feststoffakkus, Natrium-Ionen-Akkus und Aluminium-Schwefel-Batterien wären hier einige nennenswerte Beispiele.

Recycling ist die umweltschonendste Entsorgung alter Akkus

Sinkt die Kapazität des Lithium-Ionen-Akkus unter 70 Prozent, ist er am Lebensende angelangt und wird in der Regel ausgetauscht. Allerdings ist der Akku nicht defekt, sondern erbringt lediglich eine geringere Leistung. Er kann also problemlos für andere Zwecke, z.B. als stationärer Speicher für Photovoltaikanlagen, im sogenannten «Second Life» weiterverwendet werden.

Ist auch diese Option ausgeschlossen, können wertvolle Ressourcen wie Lithium, Mangan, Kobalt und Nickel durch das Recycling der Batterien wiedergewonnen werden. Hierfür gibt es zwei Methoden: Aufschmelzen oder Schreddern. Je nach Verfahren können bis zu 96 Prozent der Rohstoffe zurückgewonnen und daraus neue Autobatterien hergestellt werden. Allerdings ist das Recycling zurzeit noch recht kostspielig und es gilt weitere technische Hindernisse zu überwinden.

Eventuell kann hier ein Schweizer Elektrofahrzeughersteller Abhilfe leisten. Kyburz gelang es im Jahr 2022 ein Recyclingverfahren zu entwickeln, dass ohne hohen Energieaufwand und Chemikalien auskommt, somit also deutlich umweltschonender ist als herkömmliche Verfahren. Trotzdem können bis zu 90 Prozent der Rohstoffe in Reinform zurückgewonnen werden, was eine vielversprechende Alternative für die gesamte Branche darstellt.

Da geht noch mehr

Lithium-Ionen-Batterien sind bereits heute leistungsfähig und langlebig. Doch es gibt noch viel Spielraum für Verbesserungen. Wir sind gespannt, wie moderne Ansätze und Technologien künftig zu nachhaltigeren E-Autobatterien führen und halten Sie weiter auf dem Laufenden.

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