Batterien leben länger

Jedes zweite Einfamilienhaus mit Solaranlage wird heute mit einer eigenen Strombatterie ausgerüstet. In der Schweiz etabliert sich dafür ein Markt mit wiederaufbereiteten E-Auto-Batterien.

Im Schatten des jüngsten PV-Booms prescht eine weitere Energietechnologie vor. Das lokale Speichern von Ökostrom wird so beliebt wie noch nie: Swissolar, der Schweizerische Branchenverband für Sonnenenergie, registriert eine wachsende Nachfrage nach Batteriespeichern. Fast jedes zweite Einfamilienhaus, das mit einer Photovoltaikanlage ausgerüstet wird, will die erzeugte Energie auch vor Ort speichern. Die Strommenge, die in allen Batterien der Schweiz zusammen gespeichert werden kann, würde aktuell zur Versorgung einer grossen Stadt ausreichen.

Branchenkreise vermuten, dass vor allem der Wunsch nach mehr Eigenverbrauch absatzfördernd sind. Der Batteriespeicher dient genau dazu: Energie, die tagsüber auf dem Dach erzeugt wird, kann so am Abend oder in der Nacht konsumiert werden.

80% Ladekapazität als Minimum

Vom Run auf Batterien profitieren in erster Linie Grossproduzenten aus Asien und Deutschland. Mithalten können aber auch Start-up-Firmen aus der Schweiz. Letztere stellen sogar ein besonders ökologisches Produkt her: Alte Batterien von Elektrofahrzeugen werden als Speichersysteme für Photovoltaikanlagen benutzt. «Eine derart aufbereitete Batterie lebt problemlos bis zu zehn Jahre weiter», bestätigt Lukas Oppler von Upvolt, einem jungen Basler Unternehmen.

Die Umsetzung erscheint verblüffend einfach: Mobile Batterien eignen sich für ein zweites Leben als stationäre PV-Speicher, selbst wenn sie leistungsmässig eingeschränkt sind. Für die Reichweite von Elektrofahrzeugen wird eine volle Ladekapazität vorausgesetzt. Doch im Hauskeller genügt dieselbe Batterie trotz messbarer Einbusse. Platz, Gewicht und Ladezeit spielen für einen Speicher von Solarstrom eine untergeordnete Rolle, so Oppler. «Eine Restkapazität von mindestens 80% reicht aus, damit die Batterie ein zweites Leben antreten kann.»

Ein Drittel günstiger

Second-Life-Batterien sind in verschiedenen Grössenklassen erhältlich. Vor der Entsorgung gerettete Speicher lassen sich modular aufbereiten und deshalb für vielfältige Zwecke weiterverwenden. Neben der Nachnutzung als PV-Batterie im privaten Heimbereich ist auch ein zweites Leben als grosser Quartierspeicher realisierbar. Letztere bestellen zum Beispiel lokale Energieversorgungsunternehmen. Derweil lässt die Industrie vermehrt solche Occasions-Batterien nach eigenem Bedarf zusammenstellen.

Im Vergleich zu neuen Produkten halten sie bei Qualität und Preis offensichtlich mit. Aufbereitete Speicher sind etwa ein Fünftel bis ein Drittel günstiger als hochwertige Ware frisch ab Werk. «E-Autobatterien, die uns abgegeben werden, besitzen meistens über 90% der ursprünglichen Ladekapazität», ergänzt Upvolt-Mitgründer Oppler.

Anstieg in 15 Jahren

Auf Schweizer Strassen sind aktuell knapp 300 000 Autos mit Elektroantrieb zugelassen. Jedes benötigt dazu eine leistungsstarke Lithium-Ionen-Batterie. Die Autobranche erwartet deshalb, dass in 10 bis 15 Jahren eine grosse Menge davon den Ansprüchen nicht länger genügt. Heute schon beschäftigt umweltbewusste E-Autofahrerinnen und -fahrer die Frage: Wer lebt länger – das Auto oder die Batterie?

Lukas Oppler kann keine abschliessende Antwort geben. Aber seine mehrjährige Erfahrung mit E-Auto-Batterien und E-Bike-Akkus verdeutlicht: Viele Fahrzeuge gehen früher kaputt. «Die Speicher sind selbst nach zehnjährigem Einsatz fast ebenso funktionstüchtig wie zuvor.» Der Anteil, der sein Lebensende vor 20 Jahren erreicht, ist effektiv gering. Dazu ist wichtig zu wissen: Für das Recycling von E-Autobatterien werden vorzeitige Gebühren bezahlt. Und umweltgerechte Entsorgungswege sind über den Autohandel organisiert.

Restposten aus der Industrie

Einfacher geht es, Batterien für die Wiederverwendung als PV-Stromspeicher aufzubereiten. Wenig Aufwand erfordert die Umnutzung im eins-zu-eins-Prinzip, wozu höchstens das Steuerungssystem ausgewechselt werden muss. Zusätzliche Eingriffe benötigt ein Wiederaufbereiten. Hierfür werden ausgediente Komponenten aussortiert und funktionstüchtige Zellen neu verkabelt und wieder zusammengebaut.

Neben Altbatterien von Elektroautos eignen sich auch jene von elektrischen Spezialfahrzeugen zur Zweitverwertung. Tatsächlich stellen die Schweizerische Post, regionale Verkehrsbetriebe oder Bus- und Lastwagenhersteller viele ausgediente Batterien für die Aufbereitung bereit. Bisweilen sind Restposten aus der Industrie verfügbar, um daraus Batteriespeicher für stationäre Zwecke herzustellen. Dabei handelt es sich um Speichermodule minderer Qualität, die für ein Elektroauto ungenügend sind, aber die Qualitätsstandards als Solarstromspeicher einwandfrei erfüllen.

Geringer CO₂-Fussabdruck

Das Weiternutzen ist auch ökologisch vorteilhaft. Der CO₂-Fussabdruck einer Second-Life-Batterie ist um zwei Drittel kleiner als bei neuen Speichern. Die Verlängerung der Lebensdauer schont die Umwelt vor allem, weil weniger Lithium, Nickel, Kobalt und Mangan abgebaut werden müssen. Jeweils viel Energie verbraucht auch die Herstellung von neuen Speicherzellen.

Trotzdem gibt es Hürden für eine Nachnutzung von E-Autobatterien. Neuerdings werden diese derart kompakt verpackt, dass sie sich nachträglich nur mit hohem Zusatzaufwand auftrennen und umrüsten lassen. Und auch der Absatz ist noch ausbaubar: Eine Umfrage der Universität St. Gallen ergab, dass «gebrauchte» Batterien skeptisch wahrgenommen werden. Potentielle Kundschaft würde eine eigene PV-Anlage eher mit neuen Batterien ausrüsten als mit einem Occasionsprodukt, teilten sie der Ostschweizer Forschungsgruppe mit.

Ein Pass für die Batterie

Wissenschaft und Industrie starteten vor vier Jahren ein nationales Forschungsprojekt, um die Wiederverwendung von Lithium-Ionen-Batterien zu vereinfachen. Erforscht werden auch Geschäftsmodelle zur Nachnutzung im Gebäudesektor.

Ein Schub für das Kreislaufprinzip steht im Frühjahr 2027 bevor. Neue E-Auto-Batterien dürfen ab dann nur mit einem digitalen Pass in Verkehr gesetzt werden. Dieses Dokument wird Angaben zur Zusammensetzung und Live-Daten aus dem bisherigen Betrieb enthalten. Für Firmen in der Schweiz, die sich schon heute um die Wiederaufbereitung kümmern, ist der Pass eine grosse Hilfe. «Wir können sofort herauslesen, wie die Lebensdauer einer Batterie am einfachsten zu verlängern ist», sagt Lukas Oppler.