Der Sprung in das regenerative Produktleben

Geschätzte Lesezeit: 5 min

Im Kern geht es darum Ressourcen und CO2 einzusparen

Lithiumbatterien wurden traditionell für bestimmte Zwecke entwickelt, z. B. für Elektrofahrzeuge, zur Unterstützung von Solaranlagen oder Energiespeichersystemen usw.

Während ihrer Verwendung nimmt ihre Kapazität im Laufe ihrer Lebensdauer langsam ab und sie werden in der Regel entsorgt. Dies geschieht oftmals wenn der größte Teil ihrer Kapazität noch verfügbar ist. In diesem Stadium müssen die Batterien noch lange nicht recycelt werden. Recycling ist nur dann sinnvoll, wenn die Lithiumbatterien nicht wiederverwendet werden können. Je nach Anwendung können Batterien dieser Art 8-20 Jahre lang verwendet werden. Umso intensiver die Batterie angewandt wird, umso kürzer ist ihre zu erwartende Lebensdauer.

Die Lebensdauer kann jedoch durch die Wiederverwendung von Batterien für ein zweites Leben erheblich verlängert werden. Lithiumbatterien können sind CO2-neutral, wenn sie in umweltfreundlichen Anwendungen eingesetzt werden. Beispielsweise Solarsysteme kompensieren die bei der Herstellung entstehenden Emissionen. Wird diesen Batterien ein zweites Leben geschenkt, wird ihr CO2-Fußabdruck sogar noch kleiner oder mit anderen Worten positiv.

» Wir haben uns gefragt: Was wäre, wenn wir eine Lithiumbatterie entwickeln könnten, die ihren Zweck in Wohnmobilen, Booten und EES erfüllt und dann zu weniger intensiven Anwendungen wie Solaranlagen übergeht, bevor sie recycelt wird? «

Mehr als ein Leben für einen echten Unterschied

Unsere Batterien werden in unterschiedlichen Anwendungen über mehrere Kontinente wie Europa, Afrika, Lateinamerika, Australien und Asien eingesetzt. Wir hatten verschiedene Produkte für verschiedene Anwendungen, welche separate Anfertigungen, andere Komponenten, etc. und einen größeren CO2-Fußabdruck erforderten. Das bedeutete auch, dass ein und derselbe Käufer, der ein Wohnmobil, ein Boot und eine Solaranlage zu Hause hatte, drei verschiedene Batteriesätze besaß, die kaum gleichzeitig genutzt wurden. Wenn ein Kunde mit seinem Wohnmobil unterwegs ist, wird seine Solaranlage zu Hause nicht mehr genutzt und umgekehrt. Um die Anzahl der herzustellenden Batterien zu verringern, wollten wir ein Mehrzweck-Batterieprodukt entwickeln, das leicht zwischen den verschiedenen Anwendungen ausgetauscht werden kann. Dieser Mehrzweck- und Kreislaufansatz erforderte ein neues Design, das eine Mehrfachverwendung in seiner ersten Lebensphase ermöglicht und dann leicht in eine zweite Lebensphase überführt werden kann, bevor es recycelt wird.

Von Beginn an alle Möglichkeiten im Blick

Die Art und Weise, wie eine Batterie verwendet und später am Ende ihrer Lebensdauer gehandhabt wird, hängt davon ab, wie das Produkt gestaltet ist. Ein für die Kreislaufwirtschaft konzipiertes Produkt sollte wiederaufbereitet, wiederverwendet und schließlich vollständig recycelt werden können. Wir sammelten die Daten unserer früheren Ergebnisse und fanden potenzielle Probleme und Lösungen, um eine Kreislaufwirtschaft für Batterien entwickeln zu können. Unser Ziel war es, eine Kreislaufbatterie zu entwickeln, die ohne Änderungen in verschiedenen Anwendungen eingesetzt werden kann, die als erschwingliche Lithiumbatterie für weniger anspruchsvolle Anwendungen wie Solaranlagen, Telekommunikationstürme usw. wiederverwendet und schließlich recycelt werden kann, um die wertvollen Mineralien zurückzugewinnen. Unsere neuen Lösungen sind für die Kreislaufwirtschaft konzipiert. Aspekte, die bei der Produktentwicklung berücksichtigt werden: Product Journey Mapping, Auswahl intelligenter und umweltfreundlicher Materialien, Optimierung der Produktion, Minimierung des Ressourcenverbrauchs, Steigerung der Ressourceneffizienz und Reduzierung der Abfallerzeugung.

Eine Batterie für alle Anwendungen

Batterien treiben alles um uns herum an, von Elektrofahrzeugen über Rasenmäher bis hin zu unserer Solaranlage zu Hause. Das bedeutet, dass für jede neue und bestehende Anwendung eine andere Batterie benötigt wird, was zu einem enormen Bedarf an neuen Materialien und gegen Ende ihrer Lebensdauer zu einem Abfallproblem führen kann. Um dem ein Ende zu setzen, wurde eine Batterie mit einem Mehrzweckkonzept entwickelt, das mehrere Anwendungsfälle abdeckt. Wenn Sie Ihre grüne Solarenergie speichern wollen, können Sie dies mit BOS-Systemen tun. Wenn Sie mit Ihrem Wohnmobil in den Urlaub fahren möchten, können Sie die gleiche Batterie verwenden. Nehmen Sie die Batterie einfach aus Ihrem Solarsystem heraus und installieren Sie diese kurz vor Ihrer Abreise in Ihrem Wohnmobil. Wenn Sie wieder zu Hause sind, schließen Sie sie wieder an die Solaranlage an. Das Produkt wurde so konzipiert, dass es mit verschiedenen elektronischen Geräten und Anwendungen zusammenarbeiten kann, ohne dass irgendeine Änderung erforderlich ist.
Während der Nutzung überwacht die intelligente Elektronik an Bord die Leistung und den Verbrauch der Batterien genau und passt sich den Bedürfnissen so an, dass die Alterung der Batterien verringert wird.

made_in_germany_round_2

Mehr Lebenszeit für Lithiumbatterien

Sobald die verfügbare Batteriekapazität unter die akzeptable Kapazität für die Erstanwendung gesunken ist, wird sie von den Kunden zurückgekauft, um für weniger anspruchsvolle stationäre Anwendungen in Europa, Asien und Afrika eingesetzt zu werden. Für stationäre Anwendungen wie die Solarenergie können mehrere solcher Batterien mit zweiter Lebensdauer verwendet werden, um die benötigte Batteriekapazität zu erreichen. Und da Platz und Gewicht bei stationären Anwendungen keine Rolle spielen, ist dies kein Problem im Vergleich zur Installation zusätzlicher schwerer Batterien bei mobilen Anwendungen. In einer solchen Konfiguration können die Batterien in ihrem zweiten Leben bis zu 10 Jahre lang halten, wenn sie für eine geeignete Anwendung gut konzipiert sind.

Um für Second-Life-Anwendungen eingesetzt werden zu können, müssen die Batterien für diesen Zweck ausgelegt sein. Wir haben hochmoderne Vorhersagealgorithmen entwickelt, die den Zustand der Batterien genau messen, was wichtig ist, um sichere, langlebige und zuverlässige Lithiumbatterien für die zweite Lebensdauer zu bauen.

Mehr Recycling am Lebensende

Nachdem die Batteriekapazität auf 60% gesunken ist, wird die Batterie schließlich zurückgenommen und dem Recycling zugeführt. Die Elektronik wird so konzipiert, dass die Batterie vollständig entladen wird, bevor sie dem Recycling zugeführt wird. Das macht die Handhabung von Lithiumbatterien sicher, denn geladene Batterien stellen eine erhebliche Brandgefahr dar, wenn sie zur Zerkleinerung geschickt werden. Das Kunststoffgehäuse ist so gestaltet, dass es sich leicht demontieren lässt. Die Einnahmen aus der Second-Life-Anwendung werden zur Subventionierung der Logistikkosten für den Transport von den Kunden zu den Recyclingzentren verwendet.

Transparenz für ein regeneratives Produktleben

Ein besonders wichtiger Aspekt der Kreislaufwirtschaft ist die Fähigkeit Mineralien, Materialien, Komponenten und endgültige Lösungen über den gesamten Lebenszyklus hinweg abzubilden und zu verfolgen. Dabei entsteht nicht nur Transparenz in der gesamten Wertschöpfungskette, sondern ermöglicht auch die Anpassung der Batterien für ein zweites Leben und das Sammeln für das Recycling bei den Kunden auf der ganzen Welt. Wir wollen jedem die Chance eröffnen, Teil eines verantwortungsvollen Umgangs mit den wertvollen Ressourcen auf unserem Planeten zu werden.