Reparatur und Remanufacturing von Akkus

Kreislaufwirtschaft ist der Schlüssel, um die Umweltauswirkungen bei der Herstellung von Batterien möglichst gering zu halten. Ein schonender Umgang mit Ressourcen erfordert, dass viele Rohstoffe und Bauteile in Produkten weiter- oder wiederverwendet werden. In der Münchener Akku-Manufaktur Bebob wird die Reparaturfähigkeit bereits beim Design der Produkte adressiert. Die Akkus sind so konstruiert, dass sie mit neuen Zellen bestückt werden können, wenn die Speicherkapaziät
der alten Batteriezellen nicht mehr gegeben ist.

Durch das Re-Celling-Konzept werden Ressourcen geschont und Abfälle vermieden, denn die meisten Bauteile der Akkus lassen sich weiternutzen.
Voraussetzung dafür ist eine entsprechende Konstruktion und Montage der Akkus. „Wir verwenden Schrauben anstelle der branchenüblichen, umweltschädlichen Klebstoffe“, erklärt Michael Erkelenz, Geschäftsführer der Bebob Factory. Um Rohstoffkreisläufe zu schließen, arbeitet das Unternehmen mit einem Partner in den USA zusammen. Dort wird aus alten Lithium-Ion-Zellen ein Zwischenprodukt hergestellt, aus dem sich Rohmaterialien wie Natrium, Lithium, Kobalt oder Nickel extrahieren lassen.

„Unser Ziel ist eine geschlossene Kreislaufwirtschaft“, sagt Erkelenz. Das erfordert eine fachgerechte Entsorgung von Elektroschrott. Um diese zu gewährleisten, arbeitet das Unternehmen mit dem Rücknahmesystem Rebat zusammen, das gebrauchte Gerätealtbatterien zu großen Teilen einer stofflichen Verwertung zuführt. Um einen Energiespeicher zu produzieren, der ohne kritische Rohstoffe auskommt, die ein energieintensives Recyclingverfahren erfordern, hat der Münchener Akku- Hersteller den Green Cube entwickelt.

Der rund acht Kilo schwere, tragbare Blockakku nutzt zur Energiespeicherung Natrium-Ionen, die im Vergleich zu Lithium-Ionen eine deutlich geringere Brand- und Explosionsgefahr aufweisen. Wie Lithium ist auch Natrium ein hochreaktives Alkalimetall, das sich erheblich leichter und weniger umweltschädlich gewinnen lässt. Als Vorbild für den Green Cube diente Bebobs leistungsfähiger Blockakku Cube 1200, der zur Stromversorgung von Kameras und Leuchten eingesetzt wird. Das Natrium- Ionen-basierte Pendant verfügt über eine Kapazität von 446 Wh. Die maximale Belastbarkeit liegt mit 500 W etwas höher als bei dem Li-Ion-Akku. Der grüne Blockakku ist für zirca 750 Zyklen ausgelegt.

„Die Anzahl der Zyklen besitzt nur bedingt eine Aussagekraft“, betont der Bebob-Geschäftsführer. Der Gesundheitszustand einer Batterie hängt von verschiedenen Parametern ab wie dem Alter des Akkus, der Temperatur, der Tiefe der Entladung und dem Ladezustandsbereich sowie mechanischen Belastungen. Hohe Temperaturen beschleunigen die chemische Alterung, während sehr niedrige Temperaturen der Natrium-Plattierung schaden.

Der Green Cube besitzt bei Temperaturen zwischen 0° C und 45° Celsius die maximale Ladeleistung. Bei Temperaturen unter Null Grad Celsius können nur zwanzig Prozent der maximalen Ladeleistung erreicht werden. „Noch ist die Natrium- Ionen-Technologie nicht eins zu eins auf Onboard- Akkus übertragbar“, sagt Erkelenz, „aber wir möchten unsere jahrelange Expertise dazu beisteuern, diese umweltfreundliche Technologie zu einer echten Alternative weiterzuentwickeln.“

Fotos: © Bebob Factory