Graue Energie Batterien


Herbert Hämmerle

Aktives Mitglied
13.12.2004
1.140
Hallo !

Ich hatte schon vor ca. 3 Jahren mal dieses Thema ins Forum geworfen.
Um die Gesamtenergiebilanz des Antriebsstranges eines E-Fahrzeuges betrachten zu können, ist es auch wichtig, die Herstellungsenergie des "Verschleißteiles" Akkumulator mit einzubeziehen.

Interessieren würde mich, wieviel Energie notwendig ist, um 1kg betriebsfertige Blei-, NiCd-, usw. -batterie herzustellen.
Vergleichswert: Von Aluminium habe ich noch in der Schule gelernt, daß bei der Elektrolyse ca. 20kWh pro kg notwendig sind. Neueste Zahlen nennen 15kWh.

Werte für Blei, Nickel, Cadmium, Lithium etc. sind mir keine bekannt.

 
G

Georg Schütz

Guest
Die Energie wird aufgewand Wärmeverluste bei der Herstellung auszugleichen und vor allem um dem Aluminiumoxid den Sauerstoff zu entreißen. Aluminium als ein Element niedriger Ordnungszahl (13) bindet - auf das Gewicht bezogen - viel Sauerstoff und hat eine hohe spezifische Wärmekapazität (man muss viel Energie hereinstecken um ein kg zu erhitzen). Bei den Schwermetallen Blei (OZ 82), Ni (OZ 28) und Cd (OZ 48) sieht das wesentlich besser aus. Diese Metalle binden sehr viel weniger Sauerstoff pro kg und halten ihn als weniger reaktive Metalle nicht so fest. Dort benötigt man wesentlich weniger Energie um 1 kg zu erhitzen und um 1kg dieser Metallerze den Sauerstoff bzw. Schwefel zu entreißen. Die genauen Zahlen kenne ich jedoch nicht. Aber bei Bleibatterien kann man es ungefähr abschätzen, denn der Entladeprozess PbO2 + Pb + 2H2SO4 -> 2PbSO4 + 2H2O ähnelt ja dem Gewinnungsprozess (Redoxprozess). Die Gewinnungsenergie dürfte ungefähr in der doppelten Höhe einer Entladung liegen.

Günstiger wird die Rechnung noch, wenn man bedenkt, dass die Bleibatterien eine hohe Recyclingquote haben und dieses aufgrund des hohen Nickelpreises auch bei NiCd-Zellen der Fall ist (man bekommt bei der Abgabe z.T. sogar noch Geld). Beim Recycling muss erheblich weniger Energie aufgewand werden.
 

Herbert Hämmerle

Aktives Mitglied
13.12.2004
1.140
Georg Schütz schrieb:

Aber bei Bleibatterien kann man es ungefähr abschätzen, denn der Entladeprozess PbO2 + Pb + 2H2SO4 -> 2PbSO4 + 2H2O ähnelt ja dem Gewinnungsprozess (Redoxprozess). Die Gewinnungsenergie dürfte ungefähr in der doppelten Höhe einer Entladung liegen.
Vorsicht ! Die aktive Masse beträgt nur einen Bruchteil des gesamten Bleigewichtes. Man müßte dies also noch mit einem entsprechenden Faktor multiplizieren !

 

Emil

Bekanntes Mitglied
04.04.2006
2.379
http://www.transportation.anl.gov/publications/papers/evbattery.pdf
 

Herbert Hämmerle

Aktives Mitglied
13.12.2004
1.140
Emil schrieb:

http://www.transportation.anl.gov/publications/papers/evbattery.pdf
Danke für die Info !
Nach diesen Angaben würde die Herstellung von 100kg Bleiakkus fürs city-el ca. 685kWh benötigen.
Wenn die Batterien 10000km halten, dann bedeutet dies 6,85kWh/100km Herstellungsenergie, also fast so viel wie der Stromverbrauch.
Je länger die Lebendauer eines Batteriesatzes, desto besser sieht die Sache aus.
Bei 20000km : 3,43kWh/100km

Diese Werte gelten für die Batterieherstellung aus neuem Material.
Bei Verwendung von Recyclingmaterial läßt sich die Herstellungsenergie lt. diesen Informationen auf ein Viertel senken.
Ich würde mal realistisch die Hälfte ansetzen...

 
G

Georg Schütz

Guest
Für 100kg Bleiakkus benötigt man keine 100kg Blei. Auf 2kg Blei kommen 1kg Sulfat, d.h. selbst wenn kein Gehäuse um den Akku und keine Säure im Akku wären, würden nur 67kg Blei benötigt. Mit Säure und Gehäuse kommt man vielleich auf etwas über 50kg. Dann wäre man bei 3,5kWh pro 100km. Da aber alle Batterien recycelt werden müssen und das nur ein Viertel der Energie kostet - landet man den bei knapp 1kWh/100km, was bei 10kWh/100km Energieverbrauch ein vertretbarer Wert ist.
Beim Benzin rechnet ja auch kaum einer die Transportverluste und die Energieverluste bei der Raffinerie ein. Sonst wäre man noch erheblich weiter vom 3Liter Auto entfernt, als man das jetzt schon ist.
 

Herbert Hämmerle

Aktives Mitglied
13.12.2004
1.140
Georg Schütz schrieb:

Für 100kg Bleiakkus benötigt man keine 100kg Blei.
Beim Benzin rechnet ja auch kaum einer die Transportverluste
und die Energieverluste bei der Raffinerie ein. Sonst wäre
man noch erheblich weiter vom 3Liter Auto entfernt, als man
das jetzt schon ist.
In dieser Studie war nicht das Bleigewicht genannt, sondern das Gesamtgewicht eines Akkus incl. Gehäuse, Säure etc.
Was die Raffinerieverluste und den Benzintransport betreffen, sind wir uns voll einig.
Genau so sehe ich, daß durch Recyclingverfahren bei der Batterieherstellung viel Energie gespart werden kann.

Es ging mir darum, den Argumenten von E-Fahrzeuggegnern durch verläßliche Zahlen entgegenhalten zu können.

Insgesamt ist das E-Fahrzeug ökologisch immer noch eindeutig im Vorteil.

 
K

Karl

Guest
Hallo Herbert,

wenn denn die Zahlen richtig sind, ich ein wenig Recycling einrechne, dann komme ich auf ca. 1500 kWh (elektrische!)Produktions - Energie (ca. 300 Euro Endverbraucherpreis!!) für meine 300 kg Bleiakkus.
Ich hoffe sie halten 15.000 km ( 6000 haben sie schon-ohne Schwäche!)
Dann beträgt die in der Lebensdauer gespeicherte Energie genau soviel, wie die zur Herstellung verbrauchte!
Das wäre schon nicht schlecht- aber noch verbesserungswürdig!

Sonnenelektrische Grüße
Karl
 

Anmelden

Neue Themen

Adblock ?

Wir verstehen, dass Werbung nervig sein kann!

Der Adblock macht einen großartigen Job bei der Blockierung von Anzeigen, aber er blockiert auch nützliche Funktionen unserer Website. Für die beste Website-Erfahrung deaktiviere bitte deinen AdBlocker.

Alternativ wird die Meldung wird nicht mehr angezeigt, wenn du angemeldet bist.
Als Mitglied kostenlos registrieren
Login für Mitglieder

Ich habe meinen Adblock deaktiviert!