Zweites Leben oder Recycling? Der tatsächliche Wert gebrauchter EV-Batterien
Obwohl EV-Batterien möglicherweise nicht mehr die für Mobilität notwendigen Leistungsstandards erfüllen, besitzen viele von ihnen noch immer eine beträchtliche Energiespeicherkapazität. Dies stellt ein bedeutendes wirtschaftliches und nachhaltigkeitsbezogenes Dilemma dar: Sollten diese Batterien eine neue Verwendung bekommen oder direkt recycelt werden?
Die Antwort hat bedeutende Folgen. Sie wirkt sich auf die Investitionsentscheidungen der Unternehmen, die wirtschaftlichen Aspekte der Energiewende sowie die Glaubwürdigkeit von Strategien zur Kreislaufwirtschaft aus.
Ein wachsender Markt für gebrauchte Batteriekapazitäten
EV-Batterien sind ein Beispiel für Ressourcen, die nach der ersten Verwendung oft noch eine beträchtliche Funktionsfähigkeit aufweisen. Mit der globalen Verbreitung von Elektroautos gelangen große Mengen an gebrauchten Batterien auf den Markt. Gleichzeitig wächst die Nachfrage nach stationären Energiespeichern, etwa zur Stabilisierung des Netzes oder zur Speicherung erneuerbarer Energien.
Auf den ersten Blick scheinen Second-Life-Anwendungen eine Win-Win-Situation zu sein: Sie verlängern die Nutzungsdauer von Ressourcen, verringern Abfall und fördern Nachhaltigkeitsziele. Ob die Umnutzung tatsächlich einen Mehrwert bringt, hängt von mehr als nur guten Absichten ab.
Der wirtschaftliche Wert von Batterien für eine zweite Nutzung
In der aktuellen Studie „Fair Market Value of Used Capacity Assets: Forecasts for Repurposed Electric Vehicle Batteries“ haben die Forscher Dr. Amadeus Bach und Prof. Stefan Reichelstein vom Mannheim Institute of Sustainable Energy Studies (MISES) gemeinsam mit den Stanford-Forschern Prof. Simona Onori und Jihan Zhuang ein analytisches, allgemeingültiges, wirtschaftliches Bewertungsmodell entwickelt, um diese Frage zu beantworten.
Das Modell berücksichtigt wichtige Faktoren, darunter:
- Technologische Fortschritte bei der Batterieleistung
- Kapazitätsverlust im Laufe der Zeit
- Kosten für die Umnutzung
- Der Restwert von recycelten Materialien
Die Autoren wenden diesen Rahmen auf zwei häufig verwendete Arten von Lithium-Ionen-Batterien an:
- LFP-Batterien (Lithium-Eisen-Phosphat)
- NCX-Batterien (Nickel, Kobalt und X)
Es gibt keine Einheitslösung
Die Resultate stellen die Annahme, dass alle gebrauchten EV-Batterien automatisch ein zweites Leben bekommen sollten, in Frage.
Die Analyse zeigt, dass LFP-Batterien grundsätzlich für Second-Life-Anwendungen geeignet sind. Aufgrund ihrer stabilen chemischen Zusammensetzung, ihrer längeren Lebensdauer und geringeren Recyclingkosten ist ihre Wiederverwendung in zahlreichen Szenarien wirtschaftlich sinnvoll.
Im Gegensatz dazu sollten NCX-Batterien häufig sofort recycelt werden. Obwohl sie noch eine gewisse Restkapazität besitzen, macht ihr hoher Materialwert – bedingt durch Nickel und Kobalt – zusammen mit der begrenzten Anzahl wirtschaftlich rentabler Zyklen das Recycling gegenüber der Wiederverwendung attraktiver.
Kurz gesagt: Die wirtschaftlich effizienteste Kreislaufstrategie ist abhängig von der chemischen Zusammensetzung der Batterie.
Implikationen für Unternehmen und politische Entscheidungstragende
Für Unternehmen bieten die Ergebnisse klare Leitlinien.
- Gezielte Entscheidungen erhöhen die Wertschöpfung: Durch die Unterscheidung von Umnutzung und Recycling je nach Batterietyp können Unternehmen Kreislaufziele effektiver mit wirtschaftlichen Überlegungen vereinbaren.
- Designentscheidungen formen die Kreislaufwirtschaft: Gewichtsreduzierte oder strukturell integrierte Batterien steigern die Effizienz bei der Erstnutzung, können aber die Umnutzung technisch komplexer und kostenintensiver machen.
Daher haben Entscheidungen, die in der Designphase getroffen werden, nachhaltige Auswirkungen auf die Machbarkeit und die Kosten der Umsetzung und beeinflussen damit die Kreislaufwirtschaft über den gesamten Lebenszyklus hinweg.
Die Kreislaufwirtschaft neu denken
Die Grundsätze der Kreislaufwirtschaft gehen über Batterien hinaus. Strategien hierfür sollten auf realen wirtschaftlichen Bedingungen aufbauen. Eine längere Lebensdauer einer Ressource ist nicht zwingend nachhaltig, wenn die Kosten den Nutzen übersteigen oder wenn wertvolle Materialien ineffizient gelagert werden.
Die entscheidende Frage ist nicht, ob eine Umnutzung möglich ist, sondern wann sie wirklich Mehrwert schafft.
- Den vollständigen Forschungsartikel finden Sie hier.
- Weitere Studien derselben Forscher zu diesem Thema.
- Erfahren Sie mehr über das Mannheim Institute of Sustainable Energy Studies (MISES) und seine laufenden Forschungen zu den Herausforderungen und Innovationsmöglichkeiten, die sich aus dem Übergang zu einer dekarbonisierten Energiezukunft ergeben.