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Norwegen als Zentrum der Kreislaufwirtschaft für Batterien

2. April, 2020
VON The Explorer

Alcoa Lista

Die Elektrifizierung des globalen Verkehrssektors treibt die Nachfrage nach Lithium-Ionen-Batterien an. Norwegen bietet Lösungen sowohl für eine nachhaltige Batterieproduktion als auch für das Recycling der verwendeten Materialien

In Bezug auf die Kapazität hat die Batterietechnologie in den letzten Jahrzehnten Quantensprünge gemacht. Dies hat Elektrofahrzeuge zu einer zunehmend praktikablen Option für Einzelpersonen und Unternehmen gemacht und langsam den Weg für einen emissionsfreien globalen Verkehrssektor geebnet. Allerdings bleibt die Frage: Wie umweltfreundlich werden die Batterien produziert und wohin mit all den Materialien nach Ende des Lebenszyklus’ der Autobatterien?

Norwegische Unternehmen haben überzeugende Antworten.

Mit einem speziellen Verfahren produziert das norwegische Unternehmen ReSiTec Siliziumpulver aus der Schlammproduktion von Elkem.

ReSiTec

Geschäftsmöglichkeiten für gebrauchte Batterien

Bloomberg New Energy Finance schätzt, dass bis 2030 allein in der EU mehr als 200.000 Tonnen Lithium-Ionen-Batterien (Li-Ionen) recycelt werden müssen. Bis 2035 wird sich diese Zahl voraussichtlich verdoppeln. Der Wert der recycelten Li-Ionen-Batterien wird voraussichtlich 700 US-Dollar pro Tonne betragen.

Dies bedeutet, dass der Aufbau einer Kreislaufwirtschaft für die Batterieproduktion, bei der sich ganze Batterien oder ihre Mineralien und Verbindungen in einem ständigen Zyklus der Verwendung und Wiederverwendung bewegen, attraktive Geschäftsmöglichkeiten bietet. Das volle Potenzial dieses Prozesses lässt sich allerdings nur durch gemeinsame Anstrengungen entlang der gesamten Wertschöpfungskette der Batterie ausschöpfen.

Norwegen befindet sich in einer einzigartigen Position, um sich zum Zentrum einer zirkulären Batteriewirtschaft zu entwickelt. Das Land verfügt bereits über einen der

am stärksten elektrifizierten Verkehrssektoren der Welt. Immer mehr gebrauchte Autobatterien sind zu entsorgen beziehungsweise aufzubereiten. Darüber hinaus sind in Norwegen bereits Primärproduzenten zahlreicher Batterien-Rohstoffe und weltweit führende Industrie-Cluster ansässig, die Lösungen für die Wiederverwendung und das Recycling von Batterien entwickelt. Und schließlich arbeitet Norwegens Wirtschaft bereits im Einklang mit den Grundprinzipien der Kreislaufwirtschaft

Batterien, Kreislaufwirtschaft und… BATMAN

Das wichtigsten Projekt zur Wiederverwendung und zum Recycling von Batterien wird derzeit vom Eyde Cluster – dem norwegischen Kompetenzzentrum (NCE – Norwegian Center of Expertise) für nachhaltige Prozessindustrie – realisiert. Das Cluster besteht aus regionalen Zulieferern und multinationalen Unternehmen, die auf den Weltmarkt liefern, sowie Forschungsorganisationen und Bildungseinrichtungen. Angesiedelt sind diese Akteure hauptsächlich in Südnorwegen, einer Region, die über eine lange Tradition und viel Know-how in der Herstellung maßgeschneiderter Materialien mit geringem ökologischem Fußabdruck unter Verwendung erneuerbarer Energien verfügt.

Das sektorübergreifendes Kooperationsvorhaben mit dem Namen BATMAN (Lithium-Ionen-BATterien – norwegische Möglichkeiten für nachhaltiges End-of-life-MANagement, Wiederverwendung und neue Materialströme) zielt darauf ab, neue Möglichkeiten für das Recycling und die Wiederverwendung von Li-Ionen-Batterien zu finden. Unternehmen werden in die Lage versetzt, Möglichkeiten zur Wertschöpfung zu identifizieren, strategische Entscheidungen zu treffen und besser zu verstehen, wann in Produktentwicklung und Anlagen investiert werden muss.

Auf Grundlage der Materialflussanalyse entwickeln norwegische Unternehmen in diesem Projekt dynamische und strategische Tools, mit denen die Rohstoffe in der Wertschöpfungskette und die daraus resultierenden Produkte oder Materialien immer wieder genutzt werden. So wird Norwegen zur treibenden Kraft der Batterieentwicklung.

Beim BATMAN-Projekt arbeiten die Industrieunternehmen Agder Energi, Elkem, Fiven, Glencore, Glencore Nikkelverk und Norsk Hydro eng mit den Universitäten und Forschungseinrichtungen Norwegian University of Science and Technology, University of Agder, Institute for Energy Technology und Institute for Transport Economics zusammen.

Norsk Hydro stellt kohlenstoffarmes Aluminium her – ein wichtiges Material für die Batterieproduktion.

Norsk Hydro

Weltweit führend in der Elektrifizierung des Verkehrs

Neben spezifischen Initiativen wie dem BATMAN-Projekt gibt es weitere Gründe für Norwegens führende Position in der Batterieproduktion und -aufbereitung.

Die Elektrifizierung des norwegischen Verkehrssektors ist weit fortgeschritten. Auf norwegischen Straßen fuhren 2019 mehr als 250.000 Elektroautos. Emissionsfreie Personenkraftwagen hatten bei den Neuzulassungen im Jahr 2019 einen Marktanteil von 42,4 Prozent. Nach 2025 sollen neue Privatwagen, Stadtbusse und Kleintransporter ausschließlich emissionsfreie Fahrzeuge sein.

Andere Transportmittel wie Fähren, Schiffe und sogar Flugzeuge folgen diesem Beispiel. In Norwegen ging mit der „Ampere“ der Reederei Fjellstrand AS die weltweit erste vollelektrische Auto- und Passagierfähre in Betrieb. Das Schiff „Yara Birkeland“ wird das erste emissionsfreie autonome Containerschiff der Welt. Der norwegische Flughafenbetreiber Avinor verfolgt das ehrgeizige Ziel, ab 2040 auf allen Inlandsflügen Elektroflugzeuge einzusetzen.

Der große Pool an gebrauchten Batterien, den die weitere Elektrifizierung des Verkehrssektor in Norwegen mit sich bringt, bietet einzigartige Möglichkeiten für die Entwicklung und Erprobung neuer Geschäftsmodelle und technologischer Lösungen für die Wiederverwendung und das Recycling von Batterien, die wiederum in größere Märkte exportiert werden können.

Einige Unternehmen sind in dieser Branche bereits im Geschäft. Das in Oslo ansässige Unternehmen ECO HOME setzt Batterien, deren Leistung derart zurückgingen, dass sie in Fahrzeugen nicht mehr genutzt werden können, beispielsweise als Energiespeicher in Gewerbe- und Wohngebäuden ein.

Umweltfreundliche Produktion in Norwegen kann CO2-Fußabdruck in der EU verringern

In Norwegen werden bereits mehrere Rohstoffe für die Batterieherstellung produziert. Derzeit liefert das Land 21 Prozent des von der EU importierten Primäraluminiums, 13 Prozent des Nickels und acht Prozent der Kobaltrohstoffe.

Da die norwegische Prozessindustrie fast ausschließlich Strom aus Wasserkraft verwendet, kann die Produktion von Batteriezellen, Vorprodukten und Batterierohstoffen in Norwegen den gesamten CO2-Fußabdruck der Batterieproduktion in Europa verringern.

Norwegische Unternehmen entwickeln mit ihrem Know-how auch spezialisierte und recycelte Produkte für den Batteriemarkt. Skaland Graphite und Elkem Carbon beispielsweise stellen spezielle Produkte und Verfahren für Batteriematerialien wie natürlichen und synthetischen Graphit her.

Derzeit gibt es in Norwegen zwei Unternehmen, die sich auf die Herstellung von Batteriezellen konzentrieren: Freyr plant den Bau einer 32-GWH-Li-Ionen-Batterie-Produktionsanlage in Mo i Rana in Nordnorwegen mit Produktionsstart im Jahr 2023. Beyonder konzentriert sich auf die Produktion von Li-Ionen-Kondensatoren – eine Mischung aus Li-Ionen-Batterien und Superkondensatoren für den Einsatz in Netzen für erneuerbare Energien, im Transportwesen und in der Offshore-Energieinfrastruktur.

Mehrere internationale Schwergewichte, darunter ZEM Energy, Corvus Energy und Siemens, haben in Norwegen eine Produktion von Großbatterien aufgebaut. In viel kleinerem Maßstab entwickelt Green Waves vollelektrische Antriebe für kleine Boote.

Und um diese Batterieproduktionen immer umweltfreundlicher zu gestalten, wird in Norwegen auch intensiv geforscht. Ende vergangenen Jahres erhielt das norwegische Unternehmen ReSiTec die Finanzierung für ein Forschungsprojekt zur Entwicklung kobaltfreier Lithium-Ionen-Batterien. Das Projekt wird im Rahmenprogramm Horizont 2020 von der Europäischen Kommission vergeben.

Zusammen mit einer großen Anzahl von international marktführenden Industrie- und Wissenschaftspartnern wird ReSiTec alle Möglichkeiten zur Herstellung umweltfreundlicher Lithium-Ionen-Batterien der nächsten Generation erkunden, inklusive der Herausforderungen sowohl auf mikroskopischer Ebene (Anode, Kathode und Elektrolyt) als auch in den Bereichen intelligente Überwachung, Montage der Einheit oder Langzeitleistung.