Projektidee: Energie- und Ressourceneinsparung in der Batterieherstellung

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Für eine nachhaltige und ökologische Gestaltung des Batterieherstellungsprozess, plant ein Hersteller für Lithium-Ionen-Akkumulatoren im Rahmen einer Ressourcen- und Energieeffizienzmaßnahme, die Elektrodenfertigung, Zellassemblierung sowie das Entgasen, Verschließen und Falten der Batterie („Formation & Aging“) energetisch und stofflich zu optimieren. Wesentliche Potenziale zur Steigerung der Ökobilanz liegen dabei vor allem in der Wiederaufbereitung und Rückführung der eingesetzten chemischen Hilfsstoffe sowie in der Prozesswärmerückgewinnung.
Die Maßnahmen wurden vom Hersteller in Rahmen eines Transformationskonzeptes identifiziert. Dadurch kann die Projektlaufzeit von drei auf maximal fünf Jahre verlängert werden.

Projektidee

Die innerhalb des Transformationskonzeptes identifizierten Maßnahmen zur Optimierung des Produktionsprozesses beinhalten die Wiederaufbereitung des Prozesswassers sowie die Rückgewinnung und Aufarbeitung von Lithium und Graphit aus den in der Produktion anfallenden Reststoffen. Durch den internen Aufbereitungsprozess und der Kreislaufführung können jährlich bis zu 100.000 Wasser und 80 Tonnen Graphit und 40 Tonnen Lithium eingespart werden. Des Weiteren kann durch eine effiziente Trocknung mittels Umluftführung und Wärmerückgewinnung der Erdgasverbrauch um 460 MWh pro Jahr reduziert werden. Durch den vermiedenen Frischwasserbedarf und des zurückgewonnenen Graphits und Lithium sowie der Reduzierung des Erdgasverbrauches im Trocknungsprozess können insgesamt 3.300 Tonnen CO2 eingespart werden.

Kosten für die Umsetzung:

  • Investitionskosten für Betriebswasser- und Graphit- und Lithiumaufbereitungssystem sowie Wärmerückgewinnung im Trocknungsprozess: rund 5.200.000
  • Investitionsnebenkosten (für Planung, Installation, Messtechnik und Inbetriebnahme) in Höhe von etwa: 1.100.000
  • Referenzkosten für eine ineffizientere Trocknungsanlage: 1.700.000
  • Referenznebenkosten eine ineffizientere Trocknungsanlage: 400.000
  • Summe der förderfähigen Investitionsgesamtkosten: 4.200.000

Die Kosten zur Umsetzung der Effizienzmaßnahmen können im Förderwettbewerb Energie- und Ressourceneffizienz bis zu 60 Prozent gefördert werden. Dabei lassen sich einzelne Maßnahmen auch innerhalb eines Förderantrags bzw. Einsparkonzepts bündeln (z. B. der effiziente Chemikalien- und Prozesswassereinsatzes mit Recycling in der Elektrodenfertigung und die energieeffiziente Trocknergestaltung). Die tatsächliche Höhe der jeweils förderfähigen Kosten sind davon abhängig, welchen Anteil an den Gesamtinvestitionskosten die effizienzbezogenen Kosten (Investitionsmehrkosten und -nebenkosten) aufweisen.

Ausführliche Hinweise zur Berechnung der Investitionsmehrkosten finden sich im Merkblatt "Allgemeine Hinweise zur Antragstellung" , welches unter "Mitmachen" und "Antragsstellung" auf den Webseiten des Förderwettbewerbs Energieeffizienz abrufbar ist.

Grundlegendes Kriterium für die Zulassung zum Förderwettbewerb ist, dass die Amortisationszeit des Projektes, berechnet aus den effizienzbezogenen Investitionskosten und der Summe der eingesparten Energiekosten, mindestens vier Jahre beträgt.

Unter Berücksichtigung der Energie- sowie Ressourceneinsparungen und den damit verbundenen monetären Einsparungen amortisiert sich die Maßnahme ohne Förderung nach 4,6 Jahren, mit maximaler Förderung bereits nach 1,8 Jahren.
Das zentrale Kriterium für die Förderentscheidung im Förderwettbewerb Energieeffizienz ist die je Fördereuro erreichte CO2-Einsparung pro Jahr (Fördereffizienz). Diese liegt im beschriebenen Projekt bei der maximal möglichen Fördersumme von 2.520.000 (60 Prozent Förderquote) und einer erwarteten Einsparung von 3.300 Tonnen CO2 pro Jahr bei etwa 763 pro Tonne CO2 und Jahr. Der Antragsteller kann aber selbst entscheiden, ob er eine geringere Förderquote wählt, somit seine Fördereffizienz verbessert und dadurch die Chancen im Wettbewerb um die Fördermittel erhöht.