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Batterien und Akkus

Batterien und Akkus richtig nutzen und fachgerecht entsorgen So handeln Sie nachhaltig beim Umgang mit Batterien und Akkus Kaufen Sie nach Möglichkeit netzbetriebene und batteriefreie Geräte und verringern Sie so ihren Batterieverbrauch. Sofern es nicht ohne Energiespeicher geht, sind Akkus anstelle von Batterien in der Regel die bessere Wahl. Achten Sie beim Kauf neuer Geräte auf die einfache Austauschbarkeit der Akkus. Fragen Sie nach der Verfügbarkeit von Ersatzakkus. Kaufen Sie Akkus und Batterien ohne giftige Schwermetalle. Verlängern Sie die Lebensdauer von Akkus durch "richtige" Handhabung. Entsorgen Sie Akkus und Batterien aufgrund von Brand- und Umweltgefahren nie im Hausmüll, Verpackungsmüll, Sperrmüll oder Metallschrott. Entsorgen Sie Altbatterien und Altakkus sachgerecht in den Sammelboxen im Handel oder bei kommunalen Sammelstellen. Entnehmen Sie vor der Rückgabe alter Elektrogeräte die Batterien und Akkus, wenn es durch einfache Handgriffe möglich ist. Weitere Informationen über das richtige Entsorgen von Batterien erhalten Sie über die Kampagne "Batterie Zurück" . Gewusst wie Energie- und Kosteneffizienz: Batterien (nicht wiederaufladbar) und Akkus (wiederaufladbar) liefern – "jenseits der Steckdose" – Strom für mobile Anwendungen. Nicht wiederaufladbare Batterien tun dies allerdings auf sehr ineffiziente Art und Weise. Denn Batterien benötigen für ihre eigene Herstellung 40- bis 500-mal mehr Energie, als sie bei der Nutzung später zur Verfügung stellen. Ähnlich ungünstig sieht es mit den Kosten aus. Eine Beispielrechnung zeigt dies sehr eindrucksvoll: Aktuell müssen Verbraucher*innen ca. 0,35 € für eine Kilowattstunde (kWh) elektrische Energie aus der Steckdose zahlen. Möchte man die gleiche Energiemenge (1 kWh) durch Batterien bereitstellen, z.B. mit AA-Batterien, müssten hingegen rund 75 € ausgegeben werden (AA-Batterie: 2.600 mAh * 1,5 V = 0,0039 kWh/ Batterie, 0,30 €/Stück). Vereinfacht bedeutet das: Energie aus Batterien ist mindestens 200-mal teurer, als Energie aus der Steckdose. Noch ungünstiger fällt der Vergleich aus, wenn die kleineren AAA-Batterien eingesetzt werden (AAA-Batterie: 1.250 mAh * 1,5 V = 0,0019 kWh/ Batterie, 0,30 €/Stück): Hier müssen ca. 150 € ausgegeben werden, um 1 kWh elektrische Energie aus der Steckdose zu ersetzen bzw. ca. 400-mal mehr, als für Strom aus der Steckdose. Netzbetriebene statt batteriebetriebene Geräte: Wenn Geräte eigentlich nur stationär genutzt werden, sollten sie auch über die Steckdose betrieben werden. Überlegen Sie daher vor einer Anschaffung, wie oft Sie Geräte wie z.B. Tastatur, Maus, elektrische Rasierer, Stabmixer aber auch Staubsauger und Bohrmaschinen außerhalb der Reichweite von Steckdosen benutzen werden und ob Sie dafür bereit sind, wesentliche Nachteile in Kauf zu nehmen. In der Regel sind netzbetriebene Geräte ohne Akku leistungsfähiger und kostengünstiger. Oft ist allein die abnehmende Akkuleistung für das (verfrühte) Lebensdauerende der Geräte verantwortlich. Lange Lebensdauern helfen hingegen, die negativen Umweltauswirkungen durch unsere Verbräuche zu verringern. Dazu werden für die Herstellung netzbetriebener Geräte ohne Akku in der Regel weniger Rohstoffe verbraucht. Batteriefreie oder solare mobile Produkte: Es gibt auch mobile Produkte und Geräte, die ohne Batterien auskommen (z.B. mechanische Salz-/ Pfeffermühlen oder automatische Uhren) oder solarbetrieben sind (z.B. Solar-Taschenrechner oder Solar-Uhren). Akkus statt Batterien für mobile Geräte: Falls die technischen Voraussetzungen Ihres Gerätes eine Wahl zwischen Batterien oder Akkus erlauben, dann sind Akkus die bessere Alternative. Durch das mehrfache Wiederaufladen Ihres Akkus mildern Sie die ineffiziente Art der Energieversorgung durch Batterien. Je nach Art und Handhabung können Akkus ca. 200 - 1.000-mal wiederaufgeladen werden, bevor sie das Lebensdauerende erreichen. Eine entsprechend hohe Anzahl an Einwegbatterien lässt sich so einsparen. Die typischen Merkmale der aktuell gängigen Akkutypen sind im Folgenden – unterteilt nach Bauformen/ Baugrößen – aufgelistet. In der Regel finden Sie auf dem Akku oder auch auf der Verpackung eine Kennzeichnung, um welchen Akkutyp es sich handelt. Akkus der Standardbaugrößen AAA (Micro), AA (Mignon), C (Baby), D (Mono), 1604 D (9 V Block) und Akkupacks: Nickel-Metallhydrid-Akkus (NiMH) : Gute und preisgünstige Alternative zu nicht wiederaufladbaren Batterien. Ihre hohe Selbstentladungsrate von ca. 25 Prozent pro Monat beeinträchtigt jedoch den Einsatz in Geräten. Werden Geräte beispielsweise nur selten genutzt (z.B. Kinderspielzeug oder Taschenlampen), sind die Akkus oft leer, wenn man sie braucht. Die üblichen Spannungen der Akkus dieses Typs sind mit ca. 1,2 V etwas geringer als bei Batterien (1,5 V). LSD-NiMH (Low self discharge Nickel-Metallhydrid) : Sie zeichnen sich durch sehr geringe Selbstentladungsraten aus (ca. 4 Prozent pro Monat). Die Kapazitäten dieser Akkus sind mit einer Höhe von ca. 2.000 mAh (Baugröße: AA) mit denen der NiMH-Standardakkus vergleichbar. Die üblichen Spannungen der Akkus dieses Typs sind mit ca. 1,2 V etwas geringer als bei Batterien (1,5 V). Für diese Akkus der neueren Generation werden im Handel oft die Bezeichnungen "ready to use" / "precharged" / "vorgeladen" / "geringe Selbstentladung" verwendet. ⁠ UBA ⁠-Empfehlung: Akkus ohne Selbstentladung haben gegenüber den einfachen NiMH-Akkus entscheidende Vorteile. Zum einen geht die geladene Energie weit weniger ungenutzt verloren, zum anderen sind sie selbst nach längerer Lagerung sofort einsatzfähig, beispielsweise bei seltener Nutzung in Taschenlampen. Manche Geräte wie elektrische Zahnbürsten, Haarschneidemaschinen und ältere Akkuschrauber können auch NiMH-Akkupacks enthalten. Lithium-Ionen-Akkus (Li-Ion): Sie werden aufgrund ihrer hohen Energiedichte, hohen Leistungsfähigkeit und geringen Selbstentladung überwiegend als Akkupacks in Haushalts-, Küchen- und Gartengeräten wie Mobiltelefonen, Laptops, Kameras, Spielekonsolen, kabellosen Kopfhörern, Saugrobotern, Elektrowerkzeugen, Sägen, E-Zigaretten, etc. eingesetzt. Typisch sind individuelle Bauformen und auch die hohen Spannungen, je nach Ausführung im Bereich von 3,8 – 4,0 V. Mittlerweile sind Lithium-Ionen-Akkus auch in diversen Standardgrößen im Spannungsbereich von 1,5 Volt oder als 9-Voltblocks erhältlich. Austauschbarkeit und Interoperabilität von Akkus: Die Langlebigkeit mobiler Geräte wird häufig durch das Lebensdauerende der verbauten Akkus begrenzt. Dies gilt vor allem bei intensiv bzw. häufig genutzten Elektrogeräten, da jeder Lade- und Entladevorgang die Lebensdauer der Akkus verkürzt. Achten Sie daher bereits beim Kauf mobiler Geräte, auf eine möglichst einfache und zerstörungsfreie Austauschbarkeit des Akkus. Defekte oder schwache Akkus führen dann nicht dazu, dass Sie ihr Gerät entsorgen müssen. Prüfen Sie bitte auch die Möglichkeit eines Akkuaustauschs durch Fachbetriebe: Das Elektro- und Elektronikgerätegesetz (ElektroG) enthält die Vorgabe, dass die Entnehmbarkeit von Akkus und Batterien nach Möglichkeit problemlos für Endnutzer, mindestens jedoch für herstellerunabhängiges Fachpersonal möglich sein muss. Langlebige Geräte und Akkus helfen nicht nur Kosten einzusparen sondern tragen auch dazu bei, Ressourcen zu schonen und Abfall zu vermeiden. Typische Geräte bei denen sich Akkus häufig nur schwer oder gar nicht im Haushalt austauschen lassen, sind beispielsweise Smartphones, Tablets und sogenannte Ultrabooks, elektrische Zahnbürsten, Haar- und Bartschneider, MP3 Player und Navigationsgeräte. Achten Sie daher bewusst auf leicht austauschbare Akkus und die Möglichkeit, Ersatzakkus nachkaufen zu können. Erfreulicherweise werden Elektrogeräte, insbesondere in den Segmenten Elektrowerkzeuge und Gartengeräte, verstärkt mit interoperablen austauschbaren Akkusystemen angeboten. Der Vorteil interoperabler Akkusysteme besteht darin, dass ein Akku in mehreren unterschiedlichen Produkten (eines Herstellers) genutzt werden kann. Da sich deren Kapazität nun weniger durch die zeitliche Alterung, sondern vielmehr durch die Anzahl der Einsätze (Zyklisieren) verringert, werden insgesamt weniger Akkus benötigt. Häufig ist nicht bekannt, dass Li-Ion-Akkus auch ohne Nutzung altern bzw. an Kapazität verlieren. Diesen Vorgang nennt man kalendarische Alterung. Durch die optimierte Akkunutzung ergeben sich enorme ökologische Einsparpotenziale. Darüber hinaus ist die Verfügbarkeit von Ersatzakkus in diesem Produktbereich außerordentlich gut. Akkus pfleglich behandeln: Die Nutzung von Akkus anstelle von Batterien trägt zur Verringerung von Umweltauswirkungen bei. Jede Akkuladung hilft, Batterien einzusparen und je länger die Nutzungsdauer eines Akkus ist, umso größer ist der Einspareffekt. Sie können die Lebensdauer Ihrer Akkus verlängern, indem Sie einige einfach umzusetzende Dinge bei der Handhabung, Lagerung sowie beim Laden und Entladen beachten. Die folgenden Empfehlungen sind nach Akkutypen untergliedert: Lithium-Ionen-Akkus (Li-Ion): Der Einsatz des Akkus bei Umgebungstemperaturen größer 40° C ist nachteilig und kann den Akku beschädigen; das gilt selbst für die zwischenzeitliche Lagerung (z.B. Aufbewahrung des Laptops , des Smartphones oder der Powerbank im Auto bei Hitze oder beim Liegenlassen in der Wärme in Verbindung mit praller Sonne). Laden und Entladen Sie ihre Akkus nie vollständig: Dies kann die Lebensdauer ihrer Li-Ion-Akkus deutlich verlängern. Vermeiden Sie daher Tiefenentladungen und warten Sie nicht, bis Ihr Akku fast oder vollständig leer ist. Den Ladevorgang sollten Sie, soweit möglich, spätestens bei ca. 20 Prozent Rest-Ladestand (Restkapazität) starten und beenden, wenn der Akku einen Ladestand von ca. 90 Prozent erreicht hat. Bleibt Ihr Akku für längere Zeitdauer ungenutzt, ist ein Nachladen nach spätestens 6 Monaten empfehlenswert (bspw. beim Überwintern elektrischer Gartengeräte). Bei richtiger Verwendung und sorgsamen Gebrauch sind lithiumhaltige Batterien und Akkus sicher; bei falschem Umgang können sie jedoch auch während der Anwendung und des Ladens zur Gefahr werden. Beachten Sie deshalb unsere Hinweise zum sicheren Umgang mit Li-Ion-Akkus auf unserer Ratgeberseite Lithium-Batterien und Lithium-Ionen-Akkus . Der von anderen (älteren) Akkutypen teilweise bekannte Memory- oder Lazy-Effekt tritt bei Li-Ion-Akkus nicht auf. Nickel-Metallhydrid-Akkus (NiMH) : Hohe Umgebungstemperaturen ab ca. 40° C verringern auch die Lebensdauer der NiMH-Akkus. Teilentladungen führen im Gegensatz zu Li-Ion-Akkus zum sogenannten Lazy-Effekt, d.h. die entnehmbare Kapazität verringert sich zunächst für die Nutzer. Wir empfehlen dennoch, NiMH-Akkus trotz des Lazy-Effekts nur teilweise zu entladen (geringe Zyklentiefen), da hohe Zyklentiefen (geringe Rest-Ladestände) – im Gegensatz zum "heilbaren" Lazy-Effekt – die Lebensdauer dauerhaft verkürzen. Den Lazy-Effekt bzw. die Kapazitätsminderung können Sie heilen, indem sie Akkus dieses Typs mit dem Ladegerät in gewissen Abständen vollständig Laden und Entladen. Umgang mit ausgelaufenen Batterien: Fassen Sie ausgelaufene Batterien möglichst nicht ohne Handschuhe an. Sollten Sie mit den ausgelaufenen Komponenten in Kontakt gekommen sein, waschen Sie sich danach gründlich die Hände. Wischen Sie Reste des Elektrolyten feucht auf. Waschen Sie die Kleidung, die mit dem Elektrolyten in Kontakt gekommen ist. Danach können Sie die Gegenstände wieder gefahrlos benutzen. Weitere Infos finden Sie auf unserer Themenseite Ausgelaufene Batterien: Gefahrenpotenzial und sicherer Umgang . Findet sich die durchgestrichene Abfalltonne auf dem alten Gerät, gehört es auf keinen Fall in die Hausmülltonne, sondern auf den Wertstoffhof oder zurück in den Handel. Richtige Entsorgung: Batterien und Akkus gehören keinesfalls in den Hausmüll (Restmüll), Sperrmüll, Verpackungsmüll (gelbe Tonne/ gelber Sack), Metallschrott oder gar achtlos in die Umwelt! Darauf weist auch das Symbol der durchgestrichenen Mülltonne auf den Batterien und Akkus sowie der Verpackung hin (vgl. Abbildung 1). Geben Sie Ihre verbrauchten Batterien und Akkus kostenfrei in den Batterie-Sammelboxen im Handel oder den weiteren Rücknahmestellen ab. Verbraucher*innen sind hierzu gesetzlich verpflichtet. Die getrennte Sammlung hält zum einen die Schadstoffe aus Hausmüll und Umwelt fern. Zum anderen ermöglicht sie die Verwertung der Batterien und damit die Rückgewinnung wertvoller Stoffe wie z.B. Zink, Stahl/Eisen, Aluminium, Nickel, Kupfer, Silber, Mangan sowie Lithium und Kobalt. Händler (Vertreiber) sind zur kostenfreien Rücknahme von Altbatterien der Art verpflichtet, die sie im Sortiment führen oder geführt haben. Beispielsweise müssen Vertreiber von Gerätebatterien vom Endnutzer Geräte-Altbatterien unabhängig von deren chemischer Zusammensetzung, Marke, Herkunft, der Baugröße und Beschaffenheit im Handelsgeschäft oder in unmittelbarer Nähe hierzu unentgeltlich zurücknehmen (Bsp.: Supermärkte oder Discounter, Warenhäuser, Drogeriemärkte, Elektro-Fachgeschäfte oder Baumärkte). Die Rücknahme erfolgt in der Regel über eigens dafür bereitgestellte Sammelbehältnisse. Vertreiber von Starterbatterien, Batterien für leichte Verkehrsmittel (sog. "LV-Batterien" wie E-Fahrrad- oder E-Scooter-Akkus), Elektrofahrzeugbatterien (Traktionsbatterien) und Industriebatterien müssen für diese Altbatteriearten ebenfalls kostenfreie Rückgabemöglichkeiten anbieten (Bsp.: Fachgeschäfte für Autoteile, Auto-Werkstätten, Baumärkte, Fahrrad-Fachhandel). Auch Kommunen nehmen bestimmte Altbatterien (z.B. Gerätebatterien oder Batterien für leichte Verkehrsmittel) zurück, beispielsweise über Schadstoffmobile oder auf Wertstoffhöfen. Vertreiber müssen die Batterien auch zurücknehmen, wenn diese beschädigt (z.B. ausgelaufen, aufgebläht, aufgeplatzt) sind. Wenden Sie sich in diesem Fall am besten an das Personal für die Rückgabe und transportieren Sie die Batterie in einem geeigneten Transportbehältnis zur Sammelstelle. Achtung hohe Brandgefahr durch lithiumhaltige Batterien und Akkus in den Bereichen Sammlung und Behandlung! Mechanische Beschädigungen und thermische Einwirkungen können zu inneren und äußeren Kurzschlüssen in der Batterie oder dem Akku führen. Ein Kurzschluss kann zum Brand oder zur Explosion führen und schwerwiegende Folgen für Mensch und Umwelt haben. Vor allem in Abfallbehandlungs- und Recyclinganlagen haben solche Brände in den vergangenen Jahren stark zugenommen. Umso wichtiger ist es, die Sicherheitsaspekte in allen Abschnitten des Entsorgungspfades zu berücksichtigen. Wegweiser für Sammelstellen: Sammelstellen für Geräte-Altbatterien finden sie überall dort, wo Sie neue Gerätebatterien kaufen können, bspw. im: Supermarkt oder Discounter, Warenhaus, Drogeriemarkt, Elektro-Fachgeschäft oder Baumarkt. Die Sammelboxen im Handel befinden sich oftmals im Eingangs- oder Ausgangsbereich, oftmals im Bereich der Einpacktische, dort wo auch anderer Abfall wie Altpapier und Verpackungsabfälle getrennt gesammelt werden. Außerdem können Geräte-Altbatterien auch an den Sammelstellen der Kommunen zurückgegeben werden, bspw.: beim Schadstoffmobil und auf den öffentlichen Wertstoffhöfen. Viele Sammelstellen sind auch an dem einheitlichen Sammelstellenlogo für Batterien zu erkennen (vgl. Abbildung 2: Einheitliches Sammelstellenlogo für Batterie-Rücknahmestellen). Wo immer Sie das Zeichen "Batterie-Rücknahme" sehen, z. B. im Handel oder am Wertstoff- oder Recyclinghof, können Sie sich sicher sein, dass man alte Batterien zurückgeben kann. Für alle – egal ob Kinder, Jugendliche oder Erwachsene – die sich informieren und zum Umweltschutz beitragen wollen , gibt es hier Informationen und Wissen zur Entsorgung von alten Batterien, Akkus und Elektroaltgeräten sowie Schulmaterial, mehrsprachige Flyer, Plakate, Videos etc.: Batterie Zurück Plan E "E-Schrott einfach & richtig entsorgen" Was Sie noch tun können: Entnehmen Sie Ihren Akku aus dem Laptop, wenn Sie nur an der Steckdose arbeiten. Höhere Temperaturen verkürzen die Lebensdauer Ihres Akkus. Viele Ladegeräte verbrauchen Strom, solange sie sich in der Steckdose befinden. Trennen Sie Ladegeräte nach dem Ladevorgang immer vom Netz. Kaufen Sie keine Gimmicks mit Batterien: Eine Grußkarte muss nicht singen, Schuhe müssen nicht blinken und Salz-/ Pfeffermühlen mahlen auch mechanisch. Wenn Sie alte Elektrogeräte an den Sammelstellen der Kommunen oder im Handel zurückgeben, entnehmen Sie bitte, wenn möglich, zuvor die Batterien oder Akkus und geben Sie diese in die Altbatteriesammlung. Fragen Sie die Mitarbeiter und Mitarbeiterinnen der Sammelstellen, ob Sie Ihnen dabei behilflich sein können. Der Entsorgungsweg verkürzt sich dadurch und kann sicher und effizient erfolgen. Beachten Sie auch unsere Tipps zu Lithium-Batterien und Lithium-Ionen-Akkus Gerätebatterien: Anteil der in Verkehr gebrachten Akkus betrug im Jahr 2023 36 Prozent Quelle: Erfolgskontrollberichte der Rücknahmesysteme für Geräte-Altbatterien Diagramm als PDF Diagramm als Excel mit Daten Gerätebatterien: Sammelquote sank minimal im Berichtsjahr 2023 Quelle: Erfolgskontrollberichte der Rücknahmesysteme für Geräte-Altbatterien Diagramm als PDF Diagramm als Excel mit Daten Hintergrund Umweltrelevanz: In Batterien und Akkus stecken Wertstoffe wie Zink, Eisen, Aluminium, Lithium, Nickel, Kobalt, Mangan und Silber. Einige der möglichen Inhaltsstoffe wie Quecksilber, Cadmium, Blei sowie Leitsalze und Lösungsmittel sind giftig und gefährden bei einer unsachgemäßen Entsorgung die Umwelt. So können Schwermetalle gesundheitsschädigende Wirkungen auf Menschen, Tiere und Pflanzen haben und sich in der Nahrungskette sowie in der Umwelt anreichern. Gelangen sie beispielsweise in Gewässer und reichern sich in Fischen an, können die Schwermetalle auf indirektem Weg über die Nahrungskette in den menschlichen Körper gelangen. Quecksilber und seine Verbindungen sind hochgiftig für den Menschen. Sie führen bei hohen und länger auftretenden Belastungen zu Beeinträchtigungen, insbesondere des Nerven-, des Immun- und des Fortpflanzungssystems. Cadmiumverbindungen können beispielsweise Nierenschäden hervorrufen und stehen im Verdacht, krebserregend zu sein, wenn sie über die Atemluft aufgenommen werden. Blei kann auf verschiedene Organe und das zentrale Nervensystem schädigend wirken. Es lagert sich in den Knochen ab und kann biochemische Prozesse im Körper stören. Auf Wasserorganismen wirkt es ebenfalls hochgiftig. Falsch entsorgte lithiumhaltige Altbatterien und Altakkus sind des Öfteren verantwortlich für schwere Brände, die Mensch und Umwelt gefährden. Aufgrund der hohen Umweltrelevanz sind Batterien mit Quecksilber (Hg), unabhängig davon, ob die Batterien in Geräte, leichte Verkehrsmittel oder sonstige Fahrzeuge eingebaut sind, verboten. Höchstens eine minimale Verunreinigung (Belastung) von maximal 0,0005 Prozent Quecksilber ist noch zulässig. Auch für Cadmium (Cd) in Batterien gilt ein sehr strenger Grenzwert: So sind Gerätebatterien mit mehr als 0,002 Gewichtsprozent Cadmium, unabhängig davon, ob die Batterien in Geräte, leichte Verkehrsmittel oder sonstige Fahrzeuge eingebaut sind, verboten. Ab dem 18. August 2024 darf auch der Bleigehalt (Pb-Anteil) in Gerätebatterien nicht mehr als 0,01 Prozent betragen, unabhängig davon, ob die Batterien in Geräte eingebaut sind. Ausgenommen hiervon sind Zink-Luft-Gerätebatterien in Form von Knopfzellen. Geregelt werden die aufgezählten Stoffverbote für Quecksilber, Cadmium und Blei in der neuen EU-Batterieverordnung. Gesetzliche Grundlage: Den gesamten Lebensweg von der Produktgestaltung, Beschaffung der Rohstoffe, Produktion, Vertrieb und Nutzung bis hin zur Sammlung, der Vorbereitung der Wiederverwendung und dem Recycling von Altbatterien am Lebensdauerende regelt die neue EU-Batterieverordnung (EU) 2023/1542 , die am 12. Juli 2023 verabschiedet wurde und am 18. Februar 2024 in großen Teilen in Kraft trat. Die Verordnung ersetzt in Teilen das in Deutschland geltende Batteriegesetz (BattG). Aktuell wird das BattG zur Anpassung an die neue EU-Batterieverordnung vom Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, nukleare Sicherheit und Verbraucherschutz (⁠ BMUV ⁠) zur Anpassung an die neuen Anforderungen überarbeitet. Das BattG richtet sich vor allem an Hersteller, Vertreiber, Endverbraucher, Organisationen für Herstellerverantwortung, Abfallbewirtschafter, öffentlich-rechtliche Entsorgungsträger sowie Behandler und Recyclingbetreiber von Altbatterien. Im Rahmen der Produktverantwortung sollen Hersteller und Vertreiber von Batterien potenzielle Umweltbelastungen auf ein Minimum reduzieren. Hohe Sammelmengen und Entsorgungsanforderungen sollen dies sicherstellen. Die Vertreiber (Händler) sind verpflichtet, Altbatterien und Altakkus kostenlos zurückzunehmen. Auch Kommunen sind verpflichtet, Geräte-Altbatterien aus Elektrogeräten kostenlos zurückzunehmen. Die gesammelten Geräte-Altbatterien/ Altakkus werden über die Vertreiber, Kommunen oder Behandlungseinrichtungen den Rücknahmesystemen für Geräte-Altbatterien zur Verfügung gestellt. Im Auftrag der verpflichteten Hersteller sorgen die Rücknahmesysteme für die Verwertung der Geräte-Altbatterien und Altakkus. Marktbeobachtung: Daten zum Batterie- und Altbatterieaufkommen Deutschlands, insbesondere zu den in Verkehr gebrachten und zurückgenommen Massen, Sammelquoten, Verwertungsquoten und Recyclingeffizienzen, veröffentlicht das ⁠UBA⁠ jährlich neu auf der Internetseite Daten zum Batteriemarkt, zur Altbatterierücknahme und -verwertung . Verschiedene Grafiken veranschaulichen dort Jahresergebnisse und Entwicklungen, die sich im Bereich der Batterien aufzeigen. Weiterführende Informationen: Batterien und Altbatterien (⁠ UBA ⁠-Themenseiten) Daten zum Batteriemarkt, zur Altbatterierücknahme und -verwertung (Daten zur Umwelt) Lithium-Batterien und -Akkus (UBA-Umwelttipps) Ausgelaufene Batterien (UBA-Themenseite)

Ausgelaufene Batterien: Gefahrenpotenzial und sicherer Umgang

Ausgelaufene Batterien: Gefahrenpotenzial und sicherer Umgang Beinahe jeder hat schon einmal erlebt, dass eine Gerätebatterie ausgelaufen ist. Durch einen umsichtigen Umgang können Sie mögliche Gesundheitsgefahren verhindern. Außerdem gibt es einfache Maßnahmen, die Ihre Elektrogeräte vor dem frühzeitigen Lebensdauerende durch auslaufende Batterien schützen. Batterien und Akkus sind alltägliche Produkte, die es uns ermöglichen, Geräte mobil und unabhängig vom Stromanschluss zu nutzen. Wenn jedoch einmal eine Batterie ausläuft, lagern sich die Rückstände an dem Batteriemantel, im Gerät und teilweise auch in der Schublade ab. Schlimmstenfalls ist das Gerät unbrauchbar geworden. Wenn Gerätebatterien im Haushalt auslaufen, dann ist der sich bildende kristalline Belag höchstwahrscheinlich ein Teil des Elektrolyten in der Batterie. In der Regel ist es dieser, der aus einer Batterie ausläuft und sich auf der Batteriehülle und den Batteriepolen ablagert. Bei den ausgelaufenen Elektrolyten handelt es sich um Laugen oder Säuren bzw. Salze, wie beispielsweise Ammoniumchlorid aus Zink-Kohle-Batterien (ZnC) oder Kaliumhydroxid aus Alkali-Mangan-Batterien (AlMn) beziehungsweise Nickel-Metallhydrid-Akkus (NiMH). Mit der Zeit kristallisieren diese Stoffe an der Luft zu Ammoniumcarbonat (nach längerer Zeit Ammoniumhydrogencarbonat) bzw. Kaliumcarbonat aus. Die ausgelaufenen Elektrolyte – flüssig und auskristallisiert – können reizend oder ätzend wirken. Wir empfehlen daher einen achtsamen Umgang mit ausgelaufenen Batterien und die Vermeidung von Haut- und Augenkontakt, um potentiellen Gesundheitsgefahren vorzubeugen. Beim Umgang mit ausgelaufenen Batterien, beispielsweise beim Entfernen der Rückstände an betroffenen Geräten, empfehlen wir Handschuhe zu nutzen. Sollte die elektrolytische Flüssigkeit dennoch auf die Hände oder auf Kleidung gelangt sein, ist gründliches (Hände)Waschen geboten, da die Elektrolyte gut wasserlöslich sind. Was kann passieren, wenn flüssige oder kristalline Rückstände von ausgelaufenen Batterien oder Akkus, beispielsweise durch Hand- bzw. Fingerkontakt oder über das Essen, in den Mund gelangen? Das Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR) beschreibt in seiner Broschüre „ Risiko Vergiftungsunfälle bei Kindern “ (2017), dass beim Lecken an der „Kontaktstelle“ einer Batterie (z.B. Baugröße AAA, AA) die Körperzone, die in direkten Kontakt mit der Batterieflüssigkeit kommt, sehr selten Verätzungen erleidet. Ein tiefer Schaden der Schleimhaut, der über die Symptome der Reizung hinaus mit Blutung oder narbiger Abheilung einhergehen kann, könnte die Folge eines derartigen Unfalls sein. Ferner können Rötungen oder Schwellungen der Lippe und Zunge mit brennendem Gefühl nach einer Verätzung auftreten. Möglich sind auch Funktionsstörungen zum Beispiel beim Schlucken. Der Mundkontakt wird als eher harmlos eingeordnet, da nur eine lokale Wirkung zu erwarten ist. Im Falle des Auftretens deutlicher Beschwerden ist es in jedem Fall ratsam, einen Arzt aufzusuchen. Werden die Elektrolyte vom Mundspeichel so sehr verdünnt, dass diese keinen Schaden mehr im menschlichen Körper anrichten können? Nein. Wenn größere Mengen an Elektrolyten aufgenommen werden, sind Reizungen und Verätzungen in tieferen Abschnitten des Magen-Darm-Traktes möglich. Unser Hinweis: Auch wenn die genannten auskristallisierten Stoffe  vereinzelt mit den Koch- und Backzutaten „Hirschhornsalz“ und „Pottasche“ gleichgestellt werden, ist zu bedenken, dass es sich bei den ausgelaufenen und auskristallisierten Elektrolyten um Säuren oder Laugen beziehungsweise Salze handelt, welche reizend oder ätzend auf der Haut und Schleimhaut (Auge, Magen-Darm-Trakt) wirken können. Dazu ist es möglich, dass die auskristallisierten Stoffe wie zum Beispiel Ammonium(hydrogen)carbonat beziehungsweise Kaliumcarbonat aus Batterien verunreinigt sind. Zur Vorbeugung potentieller Gesundheitsgefahren empfehlen wir daher, stets achtsam mit ausgelaufenen Batterien umzugehen sowie den Kontakt und die Aufnahme von auskristallisierten Stoffen zu vermeiden. Was kann ich tun, wenn eine Batterie oder ein Akku in einem Elektrogerät ausgelaufen ist? Zunächst können Sie versuchen, das betroffene Gerät vom Elektrolyt zu befreien. Säubern Sie das Batteriefach mit einem feuchten Tuch oder Wattestäbchen soweit möglich. Eventuell ist der Elektrolyt auch schon zu weit ins Innere des Geräts vorgedrungen. Sollten die Kontakte korrodiert sein, kann die grünliche Kruste abgeschliffen werden bis das Metall wieder glänzt. Unser Hinweis zur Vorbeugung derartiger Schadensfälle: Entnehmen Sie Batterien aus Geräten, die Sie voraussichtlich längere Zeit nicht nutzen oder sogar einlagern werden (beispielsweise „Weihnachtsdekoration“). Wie entsorge ich ausgelaufene und alle sonstigen Geräte-Altbatterien und -Altakkus richtig? Auch ausgelaufene, verformte und beschädigte Altbatterien/ -Akkus dürfen – genau wie die üblichen leeren Batterien und nicht mehr aufladbaren Akkus – nicht in den Hausmüll gelangen. Altbatterien dieser Art können stattdessen wie gewohnt in den aufgestellten Sammelboxen im Handel oder bei den kommunalen Sammelstellen zurückgegeben werden. Zusätzliche vertiefte Informationen können Sie unserem ⁠ UBA ⁠-Ratgeber „ Batterien und Akkus “ entnehmen. Darin beantworten wir Fragen rund um das Thema Batterien, Akkus und Umwelt, insbesondere zu umweltgefährdenden Batterieinhaltsstoffen, zur korrekten Entsorgung von Gerätebatterien, zur Lebensdauerverlängerung von Akkus und zum Batterierecycling. Hinweise zur Vorbeugung von Kinderunfällen durch Batterien Auslaufgefahr: Einige Kuscheltiere für Kinder enthalten Batterien. Werden diese über Nacht mit ins Bett genommen, bleiben die zur Schlafenszeit auslaufenden Batterien häufig zu lange unentdeckt. Dies kann zu stärkeren Reizungen und sogar „Verbrennungen“ auf der Kinderhaut führen. Um ein „böses“ Erwachen zu vermeiden, empfehlen wir daher batteriefreie Kuscheltiere im Kinderzimmer und soweit möglich auch batteriefreie Kinderspielzeuge zu gebrauchen. Mindestens sollten jedoch batteriebetriebene Kuscheltiere und Spielzeuge regelmäßig auf intakte Batterien überprüft werden. Verschluckungsgefahr: Alle Batterien (Knopfzellen, Rundzellen) sollten sicher vor Kleinkindern aufbewahrt werden. Wenn eine Batterie (zum Beispiel Knopfzelle) verschluckt wird, bleibt diese in der Regel intakt. Es kommt zu keinem Kontakt mit den Inhaltsstoffen. Das Vergiftungsbild ist abhängig von der Größe der Batterie. Viele Kinder haben keine Beschwerden, da die Batterie schnell den Magen erreicht. Bei einer längeren Verweildauer im Magen (circa 24 Stunden) können freiwerdende ätzende Inhaltsstoffe zur Schädigung der Magenschleimhaut führen. Enthält die Knopfbatterie noch Quecksilber, ist bei dessen Freisetzung aufgrund der geringen Menge gemäß dem BfR keine Vergiftung zu befürchten (Quelle: Bundesinstitut für Risikobewertung, 2017). Neben der Verätzungsgefahr besteht beim unbeabsichtigten Verschlucken einer Batterie eine akute Erstickungsgefahr. Bleibt die Batterie in der Speiseröhre stecken, ist eine sofortige Entfernung in der Kinderklinik erforderlich. Durch den seit Jahren zunehmenden Gebrauch der größeren lithiumhaltigen Knopfzellen in unseren Haushalten hat sich dieses Gefahrenpotenzial weiter erhöht (Knopfzellen mit einem Durchmesser in Höhe von 22 Millimeter, vergleichbar mit der Größe eines 20 Cent Stücks). Weitere Kinderunfälle können verursacht werden, wenn Kleinkinder Batterien in Körperöffnungen (Nase, Ohren, etc.) stecken.

Nickel-Hydrid-Batterie in gasdichter bipolarer Bauweise

Das Projekt "Nickel-Hydrid-Batterie in gasdichter bipolarer Bauweise" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsche Automobilgesellschaft durchgeführt. Das Vorhaben dient der Untersuchung der wissenschaftlich-technischen Grundlagen einer bipolaren Nickel-Metallhydrid-Batterie. Dieser Batterietyp wird als aussichtsreich fuer die Elektrotraktion angesehen. Die bipolare Anordnung nach Art einer Filterpresse gestattet auf einfache Weise, Systemspannungen von 300 ... 500 V zu realisieren. Anstelle aus Einzelzellen wird die Batterie aus Modulen mit 1 ... 2 kWh Energieinhalt aufgebaut. Als wesentliche Vorteile werden eine kostenguenstige und materialsparende Fertigung, eine einfache Kuehlung und Handhabung angesehen. Zum Gelingen des Vorhabens muessen grundlegende wissenschaftliche und technische Probleme aus dem Bereich der Elektrochemie, der Dichtungstechnik und des Zusammenbaus geloest werden. Das ausgewaehlte System Ni / Metallhydrid ist unter den Akkumulatoren am aussichtsreichsten, da ein Stofftransport zwischen den Subzellen (02, H2 und H20 (g)) reversibel verlaufen sollte.

Teilvorhaben: Integrierte Elektroniksysteme für mehr kosteneffiziente Elektrofahrzeuge auf Deutschlands Straßen

Das Projekt "Teilvorhaben: Integrierte Elektroniksysteme für mehr kosteneffiziente Elektrofahrzeuge auf Deutschlands Straßen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Infineon Technologies AG durchgeführt. Im ECSEL-Förderprojekt 3Ccar wird, angeführt von den führenden Halbleiterlieferanten Europas und zwei führenden deutschen Automobilherstellern, die Architektur der Fahrzeugsteuerung und deren Subsysteme adressiert, um ein neues Effizienzniveau zu erreichen. Ziel ist die Reduktion und Kontrolle der Komplexität im Elektroauto bei gleichzeitiger Verbesserung der Funktionalität, Sicherheit und Robustheit. Lösungen für höhere Kosteneffizienz werden durch neuartige nanoelektronische Komponenten und intelligente, integrierte und eingebettete Systemen erreicht. Im Rahmen des Vorhabens liegen die Arbeitsschwerpunkte für Infineon bei der Erforschung und Entwicklung folgender Technologien: - Demonstrator, Design, Electronic architecture and system analysis for ultralow maintenance, ultralow cooling high power energy converter based on GaN and SiC (wide band gap) structures including adaptive control - Mobile peak battery BMS system (1KWh) 48V for 8C high power (contribution by FhG and IFAG) - Unidirectional wireless charger for EV s (contribution by FhG, TUD and IFAG) - 48V technology for high functional integration in Inverter - 2-dimensional power modules for current and temperature load for highly integrated power trains - Highly integrated Heat pump control - Control systems for automated and autonomous driving.

Flywheel als Energiespeicher in Hybrid- und Elektrofahrzeugen für den Individualverkehr

Das Projekt "Flywheel als Energiespeicher in Hybrid- und Elektrofahrzeugen für den Individualverkehr" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Graz, Institut für Elektrische Messtechnik und Messsignalverarbeitung durchgeführt. Aktuell verursacht der Straßenverkehr etwa 20Prozent der gesamten CO2 Emissionen der Europäischen Union, rund zwei Drittel stammen dabei von PKWs. Gerade in diesem Bereich ist aufgrund des geringen Gesamtwirkungsgrades konventioneller PKWs (etwa 18Prozent für den Neuen Europäischen Fahrzyklus) eine deutliche Reduktion der Emissionen möglich. Ansätze dafür sind eine Hybridisierung von Fahrzeugen, womit theoretisch der optimale Wirkungsgrad aktueller Verbrennungskraftmaschinen erreicht werden kann (etwa 55Prozent Emissionsreduktion), und der Einsatz von Elektrofahrzeugen, die im Betrieb vollkommen emissionsfrei sind. Verglichen mit konventionellen Fahrzeugen sind aktuell verfügbare Hybrid- und Elektroautos jedoch nicht konkurrenzfähig, primär da die verwendeten elektrochemischen Energiespeicher (Batterie, Supercap) die Anforderungen in Bezug auf Leistungs- und Energiedichte, Wirkungsgrad, Lebensdauer und Preis nicht erfüllen. Beispielsweise sind ca. 75 kg an Lithium-Ionen Zellen notwendig, um dieselbe Energie zur Verfügung zu stellen, die in einem Liter Dieselkraftstoff enthalten ist. Trotz intensiver Forschungsaktivitäten ist es nach aktuellem Wissensstand nicht möglich, eine Batterie zu entwickeln, die alle gestellten Aufgaben erfüllen kann. Erst durch die Aufteilung in einen Energie- und einen Leistungsspeicher ist es möglich, ein konkurrenzfähiges Elektrofahrzeug zu entwickeln. Der Energiespeicher ist hierbei eine auf möglichst hohe Energiedichte optimierte Batterie, für den Leistungsspeicher bietet ein mechanisches Schwungrad die besten Eigenschaften. Bei einem Hybridfahrzeug wird nur dieser Leistungsspeicher benötigt, da der Großteil der Antriebsenergie entweder durch eine Verbrennungskraftmaschine oder einer Brennstoffzelle zur Verfügung gestellt wird. Auch aus wirtschaftlicher und ökologischer Sicht sind Schwungradspeicher zielführend, da sie ohne hohen Aufwand recyclebar sind. Zusätzlich enthalten sie lediglich Werkstoffe, die auch für eine Massenfertigung ausreichend verfügbar sind. Im Rahmen des Projekts werden Realisierungskonzepte von Schlüsselkomponenten von Schwungradspeichern für den Einsatz im Individualverkehr erstellt. Geprüft werden speziell die Möglichkeiten der Lagerung zur Erfüllung der Lebensdauer unter den geforderten Randbedingungen, sowie die technischen Rahmenbedingungen (Wirkungsgrad, Leistung, Energieinhalt). Das Projekt umfasst demnach folgende Forschungsschwerpunkte: - Erfassung (Simulation, Messung) der elektrischen und mechanischen Belastungsprofile für Schwungradspeicher als hochdynamischer Energiespeicher im praktischen Einsatz eines Individualfahrzeugs. - Design und Optimierung des Lagers und der elektrischen Maschine des Flywheel-Systems unter Berücksichtigung der ermittelten Belastungsprofile. Verhalten im Falle eines technischen Defekts bzw. Unfalls.

ZIB - Zink-Ionen Batterien als ökonomische und ökologische Alternative für Großspeicher

Das Projekt "ZIB - Zink-Ionen Batterien als ökonomische und ökologische Alternative für Großspeicher" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hoppecke Batterien GmbH & Co. KG durchgeführt. In Anbetracht der sehr begrenzten Lithium- und Kobaltvorkommen und deren vorhersehbare Preisentwicklung ist eine Abdeckung des Speicherbedarfs alleine durch die Li-Technologie nicht zu realisieren. Hier können kostengünstige Batterien mit langer Lebensdauer und reichlich verfügbaren Elektrodenmaterialien, wie z.B. Zink, einen wesentlichen Beitrag zur Gesamtstrategie leisten. Neben den klassischen Pb-Akkumulatoren und fortschrittlichen Systemen wie NiCd, NiMH und Li-Ionen, könnten in den nächsten Jahren Post-Li-Systeme wie z.B. Zink-Ionen-Batterie (ZIB) eine wichtige Rolle als stationäre, elektrochemische Speicher einnehmen. Im Vergleich zu Li weist Zn eine sehr hohe volumetrische Kapazität (5,8 Ah L-1 vs. 2,0 Ah L-1 für Li) bezogen auf die negative Elektrode auf. Zurzeit sind noch keine zinkbasierten, wiederaufladbaren Zn-Akkumulatoren auf dem Markt vorhanden.

INNOBATT - Eine Batterie vom Material bis zum System neu denken - ressourcenschonend, leistungsstark, innovativ

Das Projekt "INNOBATT - Eine Batterie vom Material bis zum System neu denken - ressourcenschonend, leistungsstark, innovativ" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ACCUREC Recycling GmbH durchgeführt. Gesamtziel des Verbundprojektes ist die Entwicklung ressourcenschonender und gut recyclefähiger alternativer Batteriesysteme für spezifische Anwendungen unter Nutzung innovativer Sensortechnologien und drahtloser Intelligenz. Dabei sollen neuartige Ansätze der hardware- und softwareseitigen Systemstruktur in einem Demonstratorsystem implementiert werden. Ausgehend von der Li-freien Zellchemie der Aluminium-Ionen-Batterie (AIB), für die im Labormaßstab bereits sehr hohe Zyklenstabilitäten, eine gute Schnelladefähigkeit sowie Energiedichten im Bereich der NiMH-Akkumulatoren gezeigt werden konnten, soll ein recyclefähiges Zellkonzept und Modulkonzept mit einem neuartigen Überwachungssystem entwickelt werden. Dazu wird zum einen eine quantenbasierte und damit etwa um einen Faktor 100 hochsensitivere Methodik zur Bestimmung von SOC und SOH der Zelle gegenüber dem Stand der Technik umgesetzt, was eine deutliche Verbesserung sicherheitsrelevanter Aspekte für die Batterie mit sich bringt. Zum anderen soll ein Kommunikationskonzept mit dem Batteriemanagementsystem (BMS) auf drahtloser Basis entwickelt werden, was zu erheblichen Materialeinsparungen und Konstruktionsvorteilen in der jeweiligen Anwendung führt. Mit dem vergleichsweise einfachen Zellaufbau und einer vereinfachten Systemarchitektur wird ein materialeffizientes Speichersystem konzipiert, bei dem von Anbeginn der anwendungsspezifischen Zell-, Modul- und Systementwicklung die Recyclefähigkeit berücksichtigt wird. Die innovative Intelligenz in Verbindung mit einer neuartigen Sensorik innerhalb der AIB-Zelle, für die im Rahmen des Vorhabens ein 'Proof of concept' erarbeitet wird und die auch auf etablierte Batteriesysteme übertragbar sein soll, führt durch entsprechende Skaleneffekte zu erheblichen Kostenvorteilen, die perspektivisch vor allem auch für mobile Anwendungen wegweisend sein können.

INNOBATT - Eine Batterie vom Material bis zum System neu denken - ressourcenschonend, leistungsstark, innovativ

Das Projekt "INNOBATT - Eine Batterie vom Material bis zum System neu denken - ressourcenschonend, leistungsstark, innovativ" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Erlangen-Nürnberg, Department Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik, Lehrstuhl für Elektronische Bauelemente durchgeführt. Ausgehend von der Li-freien Zellchemie der Aluminium-Ionen-Batterie (AIB), für die im Labormaßstab bereits sehr hohe Zyklenstabilitäten, eine gute Schnellladefähigkeit sowie Energiedichten im Bereich der NiMH-Akkumulatoren gezeigt werden konnten, soll ein recyclefähiges Zellkonzept (verantwortlich IISB Erlangen/Freiberg, ACCUREC) und Modulkonzept (verantwortlich TUC-EST Goslar, ACCUREC) mit einem neuartigen Batteriemanagementsystem (BMS) entwickelt werden. Dazu wird zum einen eine quantenbasierte Stromsensorik und damit hochsensitive Messmethodik zur genauen Bestimmung von State of Charge (SOC) und State of Health (SOH) der Batterie umgesetzt (verantwortlich FAU-LEB Erlangen). Zum anderen soll ein funktional sicheres, drahtloses Kommunikationskonzept zwischen den intelligenten Batteriezellen und dem BMS-Master entwickelt werden (verantwortlich IISB Erlangen, HIMA), was zu erheblichen Materialeinsparungen und Konstruktionsvorteilen durch erhöhte Modularität im Batteriesystem führt. Mit dem vergleichsweise einfachen Zellaufbau und einer vereinfachten Systemarchitektur wird ein materialeffizientes Speichersystem konzipiert, bei dem von Anbeginn der anwendungsspezifischen Zell-, Modul- und Systementwicklung die Recyclefähigkeit berücksichtigt wird. Die innovative drahtlose und funktional sichere Kommunikationsstrecke der intelligenten Batteriezelle in Verbindung mit einer neuartigen Sensorik, für die im Rahmen des Vorhabens ein 'Proof of concept' erarbeitet und demonstriert wird, soll auf etablierte Batteriesysteme übertragbar sein. Dies führt durch entsprechende Skaleneffekte zu erheblichen Kostenvorteilen, die perspektivisch vor allem auch für mobile Anwendungen wegweisend sein können.

Leitprojekt: Mobile elektrische Energieversorgung für Fahrzeuge mit großer Reichweite und hoher Beschleunigung (EFRB)

Das Projekt "Leitprojekt: Mobile elektrische Energieversorgung für Fahrzeuge mit großer Reichweite und hoher Beschleunigung (EFRB)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bremer Institut für Betriebstechnik und angewandte Arbeitswissenschaft an der Universität Bremen durchgeführt. EFRB - Kurzfassung der Vorhabenbeschreibung. Das vorgeschlagene Projekt hat zum Ziel, eine mobile Energieversorgung für Elektrofahrzeuge mit hohem Beschleunigungsvermögen, guter Energienutzung und Reichweiten von 400 km zu schaffen, um eine nahezu gleichwertige Alternative zu Diesel- und Benzinfahrzeugen zu schaffen und die Emissionen aus dem Kraftverkehr zu vermindern. Um für Elektrofahrzeuge auf die Beschleunigungswerte von Mittelklasseautos zu gelangen, wird ein Speichersystem entwickelt, das aus Komponenten hoher Energiedichte (ZinkLuft-Batterie, bis 400 km Reichweite) und hoher Leistungsdichte (Ultra-Kondensator, NiMH-Batterie) besteht.

RAMSES-1 - Reversible alkalische Zink-Mangandioxid-Batterie zur stationären Stromspeicherung

Das Projekt "RAMSES-1 - Reversible alkalische Zink-Mangandioxid-Batterie zur stationären Stromspeicherung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hoppecke Batterien GmbH & Co. KG durchgeführt. In Anbetracht der sehr begrenzten Lithium- und Kobaltvorkommen und deren vorhersehbare Preisentwicklung ist eine Abdeckung des Speicherbedarfs alleine durch die Li-Technologie nicht zu realisieren. Hier können kostengünstige Batterien mit langer Lebensdauer und reichlich verfügbaren Elektrodenmaterialien, wie z.B. Zink, einen wesentlichen Beitrag zur Gesamtstrategie leisten. Neben den klassischen Pb-Akkumulatoren und fortschrittlichen Systemen wie NiCd, NiMH und Li-Ionen, könnten in den nächsten Jahren Post-Li-Systeme wie z.B. Zink-Mangandioxid-Batterien eine wichtige Rolle als stationäre, elektrochemische Speicher einnehmen. Im Vergleich zu Li weist Zn eine sehr hohe volumetrische Kapazität (5,8 Ah L-1 vs. 2,0 Ah L-1 für Li) bezogen auf die negative Elektrode auf. Zurzeit sind noch keine zinkbasierten, wiederaufladbaren Zn-Akkumulatoren auf dem Markt vorhanden. Herkömmliche primäre Zink/Luft-Batterien nutzen alkalische Elektrolyte, wodurch Wasserstoff als Nebenprodukt entstehen kann. Außerdem können Dendriten und Karbonate die Zelle irreversible beschädigen. Ziel dieses Projekts ist es, eine neue Zink-Mangandioxid-Batterie zu entwickeln, welche eine vergleichbare bzw. höhere Energiedichte als etablierte Technologien, wie z.B. Blei/Gel, NiCd, NiMH und Li-lonen/LFP, aufweist und die 1000 Zyklen-Marke auf Zellebene erreicht. Bis zum Projektende soll ein 6 V I 15 Ah Demonstrator gebaut werden, der aus 5 seriell verschalteten Zellen besteht. HOPPECKE übernimmt im Gesamtprojekt die Arbeitspakete im Bereich Batterien und Zellen bis hin zum Energiesystem. Dabei werden die Ladetechnologien und -strategien inklusive der Überwachungseinheit und Engineering berücksichtigt. Ein weiterer Aspekt stellt dabei die Entwicklung von potentiellen Markteintrittskonzepten unter dem Aspekt der netzunabhängigen Energieabrechnung dar.

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