07.02.2023
Paper pitch: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0959652622050843?via%3Dihub
Zusammenfassung: Batteriespeichersysteme haben sich in den letzten Jahrzehnten zu einer wichtigen Säule der Transformation des Energie- und Transportsektors entwickelt. Lithium-Ionen-Batterien (LIBs) sind dabei die dominierende Technologie und stehen daher ständig im Fokus der Nachhaltigkeitsanalyse. Um ihre Umweltleistung zu bewerten, wurden in den letzten Jahren mehrere Lebenszyklusanalysen (LCA) von LIBs durchgeführt. Dennoch ist die Menge der verfügbaren Primärdaten zu ihrer Produktion nach wie vor gering, was dazu führt, dass man sich immer wieder auf einige wenige offengelegte Datensätze verlässt, meist im industriellen Maßstab. Daher besteht Bedarf an neuen LCA-Studien auf verschiedenen Ebenen (Labor, Pilot, Industrie), die transparente Datensätze verwenden, um zuverlässigere und belastbarere Bewertungen zu ermöglichen. Diese Arbeit präsentiert ein Screening aktueller Umweltbewertungen für LIBs in verschiedenen Produktionsmaßstäben mit dem Ziel, verbleibende Lücken und Herausforderungen zu identifizieren und eine detaillierte Ökobilanz einer Batteriezellenproduktion im Labormaßstab abzuleiten.
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Erstmals werden die Umweltauswirkungen einer Batterieproduktion im Labormaßstab auf Basis prozessorientierter Primärdaten untersucht. Die Ergebnisse werden durch Sensitivitätsanalysen und Szenarien flankiert und mit Literaturwerten verglichen. Die in dieser Studie identifizierten Hotspots, Kathodenaufschlämmung, Anodenstromkollektor, sowie der Energiebedarf des Trockenraums und des Beschichtungsprozesses stimmen mit der Literatur überein, obwohl die absoluten Werte um eine Größenordnung größer sind. Der Hauptgrund hierfür sind die mit der Produktion im Labormaßstab verbundenen Ineffizienzen. Um die Auswirkungen des Produktionsmaßstabs zu analysieren, wird eine Hochskalierung auf den Pilotmaßstab durchgeführt.
Merve Erakca ist Doktorandin am Institut für Technikfolgenabschätzung und Systemanalyse (ITAS) des Karlsruher Instituts für Technologie.
