Effizienz- und Kreislaufpotenziale von Akkusystemen in der E-Mobilität Vergleichende Analyse von vollintegrierten und Wechselakkusystemen
E-Mobilität ist der Megatrend im Fahrzeug- und Antriebsbereich. Sie bietet im Vergleich zum fossilen Verbrennungsmotor und anderen Alternativen wie Wasserstoff oder E-Fuels deutliche ökologische Vorteile und ist daher neben einer deutlichen Reduktion des motorisierten Individualverkehrs ein zentraler Baustein der Verkehrswende. Die mit Blick auf Rohstoffe und Energieverbrauch kritische Fahrzeugkomponente bei der E-Mobilität ist die Antriebsbatterie. Hier ist aus ökonomischen, ökologischen und sozialen Gründen besonders wichtig, dass die verwendeten Ressourcen möglichst effizient eingesetzt werden. Eine Herausforderung bei der Etablierung der E-Mobilität basierend auf fest verbauten Akku-Varianten sind unter anderem der notwendige Ausbau der Ladeinfrastruktur und Bedenken von Nutzer*innen, bei weiten Fahrstrecken längere Stopps zur Ladung machen zu müssen. Hier könnten Wechselakkusysteme im Sinne von Effizienz, Nutzerakzeptanz und Kreislaufführung eine interessante Alternative oder Ergänzung darstellen.
Ziel dieses Vorhabens ist es, die derzeit gängige Vollintegration von Batterien in die Fahrzeugkonstruktion mit einem Wechselakkusystem zu vergleichen – hinsichtlich ihrer systemisch-ökologischen, ökonomischen und kreislaufbezogenen Eigenschaften und unter Berücksichtigung von Nutzeranforderungen. Damit soll eine wissenschaftliche Grundlage erarbeitet werden, die die Akkusysteme im Allgemeinen kreislauffähiger macht und darüber hinaus Akteure bei der Entscheidungsfindung bezüglich innovativer Akkusysteme und Nachladekonzepte unterstützt.
Nach einer Auswahl der zu analysierenden Varianten bei vollintegrierten bzw. Wechselakkus werden die potenziellen Anwendungsfelder sowie die relevanten Fahrzeugtypen näher untersucht. Hierbei werden die Auswirkungen auf die Batterien, den Fahrzeugbau, aber auch auf die Nutzerakzeptanz durch Nutzerbefragungen, Experteninterviews, Stakeholderworkshops, Literaturrecherche, Akkusimulationen und Auswertung von durchgeführten Tests identifiziert. Mit diesen Ergebnissen führen wir eine vergleichende Bewertung der unterschiedlichen Akkusysteme in Bezug auf ökologische, ökonomische und gesamtsystemische Effekte durch.
