Die Batterie

Rohstoffbedarf, Architektur und Klimabilanz.

Technologiewandel

Seit über 100 Jahren steht der Verbrennungsmotor im Mittelpunkt der Fahrzeugentwicklung – und hat damit eine ganze Industrie geprägt.

Der Wandel hin zur Elektromobilität stellt sowohl für die Nutzer als auch die gesamte Automobilindustrie einen Technologiewandel dar. Denn technische Innovationen fließen hierbei nicht mehr in den Antrieb, sondern in die Traktionsbatterie des Fahrzeugs. Diese ermöglicht eine deutlich umfassendere Nutzung als bisher und kann damit ein entscheidender Hebel in der dringend notwendigen Energiewende sein.

Steigender Rohstoffbedarf

Der wachsende Markt für batterieelektrische Fahrzeuge sorgt für eine enorme Nachfrage nach Lithium-Ionen-Akkumulatoren, der damit einhergehende weltweite Rohstoffbedarf steigt rapide.

Neben der Unterhaltungselektronik wird mit dem Umstieg auf die Elektromobilität eine weitere Industrie zum Großabnehmer von Metallen wie Lithium oder Kobalt. Diese werden üblicherweise bei der Herstellung von Glas oder Keramik, bzw. Superlegierungen oder Katalysatoren verwendet.

Der Blick aus dem All verdeutlicht die enormen Ausmaße der Solebecken im Salar de Atacama in Chile. Der Salzsee umfasst eine Fläche von 1.100 km² und beinhaltet knapp ein Drittel der weltweiten Lithiumreserven.

Foto: Operational Land Imager, NASA.

Kostbare Rohstoffe

Aus der Natur gewonnen, werden ausgewählte Ressourcen zum Ausgangsmaterial für die Zellchemie von Batterien. Da diese Rohstoffe endlich sind und oft mit sehr hohem Aufwand gefördert werden, muss ein effizienter Einsatz und Nutzen oberste Priorität haben.

Aluminium

Kupfer

Graphit

Nickel

Mangan

Kobalt

Lithium

Rohstoffabbau

Der Abbau von Rohstoffen wie Lithium oder Kobalt steht nicht ohne Grund in der Kritik.

Lithium befindet sich in der Erdkruste und wird aus Solevorkommen und Festgesteinsvorkommen gewonnen. Bei der Gewinnung aus Sole wird Wasser mit den gelösten Salzen an die Oberfläche gepumpt und in Verdunstungsbecken geleitet. Durch den hohen Wasserverbrauch sinkt der Grundwasserspiegel und stellt für die Menschen und Tiere der jeweiligen Region ein großes Problem dar.

Die Wertschöpfungskette von Kobalt nimmt ihren Anfang in Regionen, die zum großen Teil ein hohes Konfliktrisiko aufweisen. In der Demokratischen Republik Kongo wird derzeit etwa die Hälfte des weltweiten Kobaltbedarfs abgebaut. Teilweise erfolgt die Gewinnung von Kobalt mit einfachen, nicht-industriellen Methoden in Minen, in denen menschenunwürdige Arbeitsbedingungen herrschen.

Unsere Verantwortung

Wir sehen uns in der Verantwortung, für Verbesserungen in der Lieferkette zu sorgen und haben deshalb die Themen Umweltschutz und soziale Gerechtigkeit bereits in unseren Einkaufsbedingungen verankert.

Darunter fällt die Verpflichtung unserer Zulieferer und Vertragspartner, die Menschenrechte zu wahren, Diskriminierung auszuschließen, Zwangs-, Straf-, oder Kinderarbeit zu bekämpfen und die Auswirkungen ihres Handelns auf Natur und Umwelt so gering wie möglich zu halten.

Unser Ziel ist es, die Lieferkette langfristig transparent zu gestalten und in Kooperation mit unseren Partnern, anderen Unternehmen und NGOs die Arbeitsbedingungen in den Abbauregionen zu verbessern.

Architektur

Um Ressourcen zu schonen, verwenden wir eine Zellchemie mit reduziertem Kobaltanteil und eine leistungsstarke Flüssigkeitskühlung. Für eine effiziente Nutzung und maximale Lebensdauer.

Zelltechnologie

Die Batterie besteht aus 192 prismatischen Lithium-Ionen-Zellen, die in 16 Modulen untergebracht sind. Jede Zelle weist eine Kapazität von rund 185 Wattstunden auf und eine Nennspannung von 3,65 Volt. Der Pluspol der Batterie hat einen reduzierten Kobaltanteil und setzt sich aus Nickel, Mangan und Kobalt im Verhältnis 6/2/2 zusammen.

Optimal temperiert

Eine möglichst lange Lebensdauer im Sinne der Ressourcenschonung kann nur mit einem leistungsstarken Thermomanagement gewährleistet werden. Daher verfügt die Batterie über eine Flüssigkeitstemperierung und kann über eine integrierte Bodenplatte sowohl aktiv gekühlt als auch geheizt werden. So wird jede Batteriezelle zu jedem Zeitpunkt in einem optimalen Temperaturfenster von 15–35° C gehalten. Das Thermomanagement garantiert darüber hinaus eine gleichbleibend hohe Ladeleistung, auch nach mehreren Schnellladevorgängen.

Moderate Außentemperaturen

Bei moderaten Außentemperaturen, wie etwa im Frühling oder im Herbst, ist der Energiebedarf für die Kühlung des Antriebsstrangs gering. Bei Bedarf kann die Abwärme des Motors für den Innenraum genutzt werden.

Abwärme­rückgewinnung

Bei niedrigen Temperaturen kann die Abwärme der Batterie und des Motors genutzt werden, um den Innenraum zu heizen. So fällt der Reichweitenverlust im Winter geringer aus.

Heizen

Standheizen oder schnelles Heizen des Innenraums ist durch den Kühlmittelheizer schneller möglich, als bei Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor. Bei Bedarf kann auch die Batterie vorgeheizt werden.

Maximale Kühlung

Bei hohen Temperaturen, wie etwa im Sommer oder beim Schnellladen, sorgt das Thermosystem für eine optimale Temperierung der Batteriezellen. Durch die Nutzung der Klimaanlage kann sowohl die Batterie als auch der Innenraum immer kühl gehalten werden.

Klimabilanz

In der Herstellung der Batterie fallen etwa 6 Tonnen CO₂ an. Zum Vergleich: Eine Flugreise von München nach Bangkok und zurück, emittiert etwa die gleiche Menge an CO₂.

Die Höhe der CO₂-Bilanz einer Batterie wird von mehreren Faktoren beeinflusst. Dazu zählt die Herkunft der Rohstoffe, vor allem aber auch der Strom, der für die energieintensive Herstellung verwendet wird. Alle Treibhausgasemissionen, die während der Produktion und entlang der Lieferkette entstehen und nicht vermieden oder reduziert werden können, werden von uns vollständig kompensiert.

Effiziente Nutzung

Um die eingesetzten Ressourcen der Batterie effizient und über einen möglichst langen Zeitraum zu nutzen, kommt der Sion mit einer ganzen Reihe wichtiger Zusatzfunktionen. Die Batteriekapazität von 35 kWh ermöglicht eine Reichweite von 255 Kilometern laut WLTP-Fahrzyklus, die zusätzliche Reichweite aus der Solarintegration nicht berücksichtigt. Ab Werk implementierte Sharing-Systeme maximieren die Auslastung des Fahrzeugs. Die Batterie fungiert darüber hinaus als großer Stromspeicher und kann über das bidirektionale Ladesystem biSono Energie an andere Elektrofahrzeuge und elektrische Geräte abgeben. Diese Funktionen ermöglichen eine ganzheitliche Nutzung der Batterie über ihre gesamte Lebensdauer.

Rohstoffkreislauf

Batterien haben nach ihrem Einsatz in Elektrofahrzeugen immer noch ausreichend Kapazität, um als Stromspeicher zu dienen – zum Beispiel für die Solaranlage zuhause. Zu guter Letzt kann die Batterie fast vollständig recycelt und ihre wertvollen Ressourcen dem Kreislauf wieder zugeführt werden.

Die Darstellungen dienen der Veranschaulichung und können vom Original abweichen.

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