Batterie-Battle mit heimischem Schwergewicht

Im Bereich E-Mobilität wird auf Hochtouren an klimaschonenden Alternativen zu derzeitigen Batterie- und Akkutechnologien geforscht. Die „gute alte“ Blei-Säure-Batterie, die in so gut wie allen Fahrzeugen Verwendung findet, wird dabei oft bekrittelt. Tun wir ihr damit Unrecht? „Umweltschädlich und veraltet“ oder doch eher „bewährt und emissionssparend“? Gemeinsam mit dem federführenden österreichischen Batterieerzeuger Banner finden wir es heraus.

Dekarbonisierung“ gilt als einer der Schlüsselbegriffe im Themenbereich Umweltschutz. Gemeint ist damit die Reduzierung von Kohlenstoff, um den Ausstoß von schädlichem Kohlendioxid (CO2) einzudämmen. Ein großer Sektor, der für dieses Ziel eine Rolle spielt: die CO2-neutrale Mobilität. Die meisten Autohersteller setzen in ihrem Portfolio deshalb auf E-Mobilität sowie Start-Stopp-Technologie, die den Kraftstoffverbrauch und damit auch die CO2-Emissionen in Zukunft massiv reduzieren.

Obwohl derzeit einige Neuheiten auf dem Vormarsch sind, spielen altbewährte Blei-Säure-Batterien in der Elektromobilität immer noch eine große Rolle. Diese herkömmlichen Batterien nehmen mit rund 90 Prozent nach wie vor den Löwenanteil auf dem weltweiten Batterienmarkt ein. Das wird sich nach Einschätzung einiger BrancheninsiderInnen auch so schnell nicht ändern. Manche Schätzungen gehen sogar von einem jährlichen Zuwachs in Höhe von zwei bis drei Prozent aus. Der Grund dafür: Nach wie vor kommt kein Elektrofahrzeug ohne jene Art von Batterie für die Versorgung des Bordnetzes aus. Fast jedes Elektroauto, ob vom zukunftsweisenden Start-up oder vom renommierten Fahrzeughersteller gefertigt, ist derzeit mit einer 12 Volt-Blei-Säure-Batterie ausgestattet. Diese ist für die Versorgung des Bordnetzes bei abgeschaltetem Motor verantwortlich.

Blei als Umweltgefahr

Der Nachteil dieser Batterien ist das enthaltene Blei. Im Moment steht dieses Material an einer heiklen Schwelle und könnte vielleicht sogar verboten werden. Wird es nämlich in der Umwelt freigesetzt, stellt es eine enorme Belastung dar. Aber im Gegensatz zum Blei im Benzin, das bereits verboten wurde, kommt jenes in Batterien bei korrektem Gebrauch gar nicht erst in Kontakt mit der Umwelt. Der entscheidende Faktor ist also der richtige Umgang mit verbrauchten Produkten, Stichwort: Recycling. Angesichts dessen forschen Unternehmen wie der heimische Batteriehersteller Banner weiter intensiv an der nächsten Generation dieser bewährten Technologie.

Seit über 80 Jahren am Start: Banner Batterien

Ganze 4.100.000 Stück Blei-Säure-Starterbatterien für Fahrzeuge produziert die Banner GmbH pro Jahr. Das in Vorarlberg gegründete Familienunternehmen ist europaweit führender Systemanbieter im Bereich der Speicherung von elektrischer Energie auf Blei-Säure-Basis und sogar der einzige Erzeuger von Starterbatterien in ganz Österreich. Gegründet im Jahr 1937, begann das Unternehmen mit heutigem Hauptstandort in Linz-Leonding schon damals damit, verbrauchte Batterien einem geordneten Recyclingkreislauf zuzuführen. Nahezu 100 Prozent der Bestandteile von Altbatterien werden somit recycelt. Wertvolle Rohstoffe gelangen damit wieder in den Produktionskreislauf zurück.

Das von Banner mitbegründete Umweltforum Starterbatterien (UFS) konnte in den vergangenen 25 Jahren österreichweit rund 20 Millionen verbrauchte Fahrzeugbatterien und damit etwa 210.000 Tonnen Blei sammeln und recyceln. „Wir halten konsequent an der Weiterentwicklung der nächsten Generation der traditionellen Starterbatterie fest“, sagt der derzeitige kaufmännische Geschäftsführer Andreas Bawart. „Aktuell laufen mehrere Entwicklungsprojekte zur weiteren Effizienzsteigerung der Start-Stopp-Batterien. Wir haben uns zum Ziel gesetzt, mit optimiertem Zellendesign und diversen konstruktiven Maßnahmen die Leistungsaufnahme und -abgabe zu verbessern.“

Im Produktionsprozess werden 95 bis 98 Prozent Recycling-Blei eingesetzt, die von Banner hergestellten Batteriekästen bestehen zu 80 Prozent aus Polypropylen-Rezyklat. Gesammelte Schwefelsäure aus den Altbatterien verarbeitet man wiederum zu Natriumsulfat, woraus Waschmittel und Glas entstehen.  

Ökologisch = ökonomisch?

Die Recyclingfähigkeit von Batterien ist also überraschend hoch. Dass sich der Aufwand lohnt, erklärt Andreas Bawart aus zwei verschiedenen Blickwinkeln. Allein schon aus gesellschaftlicher Verantwortung müsse man etwaige Mehrkosten für eine nachhaltige Produktion in Kauf nehmen. Günstig zu produzieren wäre langfristig teuer, so der Geschäftsführer. „Wir betreiben Umweltschutz ja nicht nur, weil wir die Guten sind, sondern weil intelligente Nachhaltigkeit auch ökonomische Vorteile bringt. Wenn wir unseren Rohstoffverbrauch verringern, tragen wir auch zur Klimaschonung bei“, sagt Bawart. Speziell seit der Entwicklung der Start-Stopp-Technologie trägt das Unternehmen Banner mit seinen AGM (Absorbent Glass Mat)- und EFB (Enhanced Flooded Battery)-Batterien jährlich zu einer Treibstoffeinsparung von rund 100 Millionen Litern und einer CO2-Reduktion von rund 250.000 Tonnen bei.

Die E-Mobilität ist und bleibt ein viel diskutiertes Thema. Seit dem Jahr 2020 darf der durchschnittliche CO2-Ausstoß von Neufahrzeugen außerdem nur noch bei 95 g CO2/km liegen. Während die Blei-Säure-Batterie beim Benzin- und Dieselfahrzeug seit Jahrzehnten im Einsatz ist, steht der Lithium-Ionen-Akku für Elektrofahrzeuge regelmäßig in den Schlagzeilen. Für die einen ist diese Art von Akku die Zukunft, für die anderen ein Thema, das noch weitere Forschung benötigt.

Der Konkurrent unter der Lupe

Parallel zu den bewährten Blei-Säure-Batterien werden derzeit sogenannte Lithium-Ionen-Akkumulatoren immer häufiger als Stromspender eingesetzt. Als Beispiel dafür müssen Sie nur Ihr Smartphone in die Hand nehmen. Darin beweisen sich die Vorteile nämlich recht gut: Lithium-Ionen-Akkus sind dank hoher Energiedichte leistungsstark und sparen bis zu 50 Prozent Gewicht ein im Vergleich zu Blei-Säure-Batterien. Sie werden ebenfalls erfolgreich als Starter-, Bordnetz- und Fahrzeugbatterien eingesetzt.

Mit heutigem Stand haben sie aber noch einige Nachteile: Brandgefahr bei falscher Handhabung, Temperaturinstabilität und höhere Kosten sind SkeptikerInnen noch ein Dorn im Auge. Vom für die Produktion diese Art von Batterien nötigen problematischen Abbau seltener Erden wie Kobalt und Nickel sowie vom hohen Wasserverbrauch in den trockensten Gebieten der Welt ist außerdem regelmäßig in den Medien zu lesen. Auch das Batterie-Recycling im Bereich der Lithium-Ionen-Technologie muss noch weiter erforscht werden. Mit heutigen Recyclingverfahren können bei Aktivmaterialien bisher nur Nickel, Kobalt und teilweise Mangan wirtschaftlich zurückgewonnen werden. Lithium wird bisher nur in experimentellen Pilotanlagen extrahiert und bleibt meist in der Schlacke zurück.

Wer gewinnt die Batterie-Battle?

In Sachen Batterien gibt’s also immer noch viel Raum für Entwicklung. Das Potenzial dafür ist allerdings bereits da, so auch beim Familienunternehmen Banner, wo man fortlaufend an „grüneren“ Alternativen forscht. Als Hersteller von Blei-Säure-Batterien sieht Banner die Vorteile in der Betriebssicherheit, der Recyclingrate und dem kostengünstigeren Preis. Das bereits vorhandene und funktionierende Sammelsystem für Altbatterien ist außerdem ein großer Pluspunkt für den ökologischen Fußabdruck. Den Vergleich gewinnt also im Moment noch die herkömmliche Blei-Säure-Batterie, wenn auch mit einem leichten blauen Auge. Denn für eine wirklich nachhaltige Zukunft gilt sowieso: Energie sparen, wo es nur geht.