Ein Multi-Life-Ansatz zur Batterienutzung

Es ist dringend nötig, dass wir unseren ökologischen Fußabdruck in allen Bereichen reduzieren. Im Hinblick auf die Dekarbonisierung des Verkehrssektors stehen batterieelektrische Fahrzeuge im Fokus der Diskussion. Die europäischen Automobilhersteller haben ihre Portfolios entsprechend angepasst und neue Hersteller, insbesondere jene aus China, drängen direkt mit ausschließlich batterieelektrischen Fahrzeugen auf den europäischen Markt. Der Markthochlauf der Elektrofahrzeuge nimmt besonders durch immer günstigere Modelle weiter Fahrt auf, wenngleich in diesem Segment noch der größte Handlungsbedarf besteht. Mit einem Verzug von acht bis zehn Jahren wird auf den Hochlauf der Fahrzeuge unweigerlich auch deren Rücklauf folgen. Die Fahrzeuge haben eine begrenzte Lebensdauer, die nicht zuletzt durch die Leistungsfähigkeit der Batterie bestimmt wird. Aus diesem Grund ist es wichtig, dass wir bereits heute Lösungen finden, wie wir mit der großen Anzahl an Altfahrzeugen ökologisch und ökonomisch sinnvoll umgehen. 

Eine zentrale Rolle fällt dabei den Antriebsbatterien zu. Was dies für die Wertschöpfungskette und die europäischen Hersteller bedeutet, haben wir bereits in unserer Batteriekosten-Studie beleuchtet. Mit dieser aktuellen Veröffentlichung möchten wir das Thema weiterführen und Möglichkeiten zur Ressourcenschonung und Kostenreduktion darlegen. 

Multi-Life-Ansatz zur Batterienutzung

Das Konzept von Multi-Life - welches sich nicht nur auf Batterien anwenden lässt - sieht vor, Produkte von Anfang an so zu konzipieren, dass sie am Ende ihrer Nutzungsdauer ökonomisch und ökologisch sinnvoll wiederverwendet werden können. Eine modulare und standardisierte Bauweise stellt dabei sicher, dass ein automatisierter Ausbau und vielseitige Möglichkeiten zur Weiterverwendung offenstehen. Dadurch kann die Nutzungsdauer über den Lebenszyklus eines Produkts hinaus erweitert und somit der individuelle ökologische Fußabdruck des Produkts gesenkt werden. Gleichzeitig kann so auch der Bedarf an Neuprodukten verringert werden. Der ökonomische Mehrwert ergibt sich dabei aus dem tatsächlichen Wert des Produkts sowie dem von Nutzer:innen wahrgenommenen Wert, welche sich stark voneinander unterscheiden können.

Bei den Elektroautobatterien können die Chancen dieses Konzepts eindrücklich verdeutlicht werden:

Während die Batterie ab einem bestimmten Punkt nicht mehr den Leistungsanforderungen der Fahrzeugbesitzer:innen entspricht, ist sie an diesem Punkt noch immer sehr gut für andere Anwendungen mit geringeren Ansprüchen an die Leistung geeignet. Die Ursache dafür liegt unter anderem darin, dass die Batterien, die in einem durchschnittlichen Elektroauto eingebaut werden, eine Kapazität von etwa 60 kW haben und damit etwa sechsmal mehr als ein typischer Hausspeicher für die Speicherung von Solarstrom. Ein gängiger Wert, bei dem die Batterie als nicht mehr optimal leistungsfähig angesehen wird, wird bereits bei einem State of Health (SoH) von 80 Prozent erreicht. Der State of Health gibt an, wie leistungsfähig die Batterie im Vergleich zu ihrem Ausgangswert ist. Nach der Nutzung im PKW steht nun immer noch ein großer Speicher zur Verfügung und kann erneut anderweitig verwendet werden. 

Der ökonomische Mehrwert ergibt sich, wenn die Kosten für die Rückführung und Umwidmung der Batterie geringer sind als die zusätzlich realisierbaren Erlöse (siehe Abbildung). In unserem PoV beleuchten wir, welche Faktoren für eine erfolgreiche Umsetzung von Multi-Life ineinandergreifen müssen:

• Es bedarf neuer intelligenter Businesskonzepte und ehrgeiziger Entrepreneurship, um Multi-Life und die Transformation zur Circular Economy umzusetzen. 
• Die Produkte müssen schnellstmöglich auf die Grundsätze des Design-to-Multi-Life angepasst werden. Entsprechend gestaltete Fahrzeuge können zwar bereits durch verbesserte Wartungsmöglichkeiten während ihrer Nutzungsdauer Vorteile aus dem angepassten Design ziehen, jedoch kommt das entscheidende Konzept von Multi-Life erst nach der Nutzung zum Tragen.
• Verschiedene Akteure müssen gemeinsam agieren. Die unterschiedlichen Produkthersteller und Nutzergruppen müssen über einen Orchestrator vereint werden und zusätzlich muss eine klare und einheitliche Regulatorik geschaffen werden. Die Politik ist in der Verantwortung, solche Prozesse zu initiieren und zu unterstützen.

In unserer Untersuchung haben wir die Kosten- und Erlöspotenziale analysiert und in verschiedenen Szenarien verglichen, die technologische und marktbeeinflussende Veränderungen berücksichtigen. Unsere Ergebnisse zeigen deutlich, welches Potenzial von Multi-Life ausgeht, aber auch, dass Multi-Life bei Batterien kein Selbstläufer ist. 

In unserem Base Case haben wir berechnet, dass sich über die drei Nutzungszeiträume bereits ausreichend hohe Erlöse ergeben, sodass eventuelle Mehrkosten für Herstellung und Umwidmung kompensiert werden. Lassen sich die Kosten senken und die Erlöse steigern, lässt sich im Best Case ein Zusatzerlös von 50 €/kWh im Vergleich zur einfachen Nutzung erreichen. Diese können dazu genutzt werden, die Batterie in allen Anwendungen günstiger anbieten zu können. Bei den Fahrzeugbatterien führt dies zu einer Reduktion der batteriebezogenen Kosten von bis zu 3.000 €. 

Um das Multi-Life-Potenzial zu berechnen, haben wir neben der Entwicklung des Weltmarktpreises für Batteriespeicher auch die technischen Entwicklungen bei Herstellungs- und Recyclingtechnologien betrachtet, sowie die Nachfrage und die Zahlungsbereitschaft insbesondere für gebrauchte Produkte analysiert. 

Laden Sie hier die kompletten Ergebnisse und Analysen des PoV „Multi-Lifecycle-Battery“ herunter und lesen Sie, warum wir die Batterien nicht direkt aus dem Auto heraus recyceln sollten. Mehr Publikationen rund um Digitalisierung und innovative Technologien in der Automobilindustrie finden Sie auf unserer Automotive-Überblicksseite.

Sollten Sie darüber hinaus Fragen zu diesem Thema und unserer Analyse haben, wenden Sie sich gerne an unser Expert:innen-Team.

Deloitte unterstützt Autohersteller und Zulieferer mit dem umfassenden Know-how seiner Expert:innen und Berater:innen dabei, erfolgreich den Wandel im Automobilsektor zu gestalten.