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AUTONOME E-BIKE-
LADESTATION ALS ANWENDUNGS-
BEISPIEL FÜR EINE "SECOND-LIFE" ANWENDUNG VON AKKUZELLEN
MOTIVATION
Akkumulatoren, z.B. für E-Bike Antriebe, bestehen aus einer Zusammenschaltung von vielen einzelnen Akkumulatorzellen. Ein Akkumulator wird als nicht mehr funktionstüchtig eingestuft und entsorgt, wenn seine Speicherkapazität unter 80% des Neuwertes liegt. Tatsächlich sind oft einzelne Zellen in einem Akkumulator für diese Kapazitätsverminderung verantwortlich, während der Rest der Zellen noch sehr gut brauchbar ist (siehe Abb. 3).
Die Trennung der Grundstoffe beim Recycling von Lithium-Ionen-Zellen – der heute bei mobilen Anwendungen übliche Zellentyp - ist aufwendig und wird aus wirtschaftlichen Gründen nur partiell, also für einzelne enthaltene Stoffe durchgeführt. Eine Zweitverwendung («second life») von «gesunden» Zellen aus gebrauchten Akkumulatoren ist daher aus ökologischer Sicht sehr wünschenswert.
DAS PROJEKT
Während der ökologische Mehrwert einer Zweitverwendung unbestritten ist, muss der ökonomische Mehrwert erst nachgewiesen werden. Dafür entwickelt das Projekt einen Beschaffungs- und Bewertungsprozess, um «gesunde» Zellen aus gebrauchten Akkumulatoren einer Zweitverwendung zuzuführen. Die einzelnen Schritte dieses Prozesses werden nach ökonomischen und technischen Gesichtspunkten beurteilt.
Um Erfahrungen in einem Anwendungsfall sammeln zu können, werden zwei Prototypen einer autonomen E-Bike Ladestation gebaut, bestehend aus
Photovoltaikpanels und Pufferspeicher mit «Second Life» Lithium-Ionen-Zellen (siehe Abb. 2). Betrieben werden die Prototypen je an einem Campus der FHNW und einem Produktionsstandort der Migros. Die gesammelten Erfahrungen sollen zeigen, wie sich der Mehrwert für einen Anbieter einer solchen Ladestation gestaltet.
Die gesammelten Daten und Erfahrungen fliessen schliesslich in ein Geschäftsmodell für eine solche «Second-Life» Anwendung von gebrauchten Akkumulatoren ein.
PROJEKT IN ZAHLEN
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CHF 62'000.-
Projektbudget in CHF
900 h
Personenstunden im
Jahr 2019
PROJEKTLEITUNG
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Prof. Dr. Nicola Schulz
Dozent für elektrische Energietechnik
Institut für Elektrische Energietechnik
Hochschule für Technik
PROJEKTFAKTEN
PLANUNG UND ERGEBNISSE
Das Projekt wurde soeben gestartet mit der Konzeption einer Umfrage zu Nutzerverhalten und –bedürfnissen, die an der FHNW durchgeführt werden wird. Die Resultate dienen zusammen mit technischen Simulationen als Basis für die Auslegung der Ladestation.
Die Prototypen der Ladestation werden im Laufe des Jahres 2019 gebaut und in Betreib genommen. Parallel dazu wird der Beschaffungs- und Bewertungsprozess aufgesetzt und evaluiert.
Bis Mitte 2020 wird das Geschäftsmodell fertig ausgearbeitet. Mit Publikationen – z.B. in der Aargauer Zeitung – soll die Öffentlichkeit auf das Thema «Batterieentsorgung» und «Second Life» und die entsprechende Tätigkeit der FHNW aufmerksam gemacht werden.
BETEILIGTE HOCHSCHULEN
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Hochschule für Technik, FHNW
Hochschule für Wirtschaft, FHNW
Bis Mitte 2020 wird das Geschäftsmodell fertig ausgearbeitet. Mit Publikationen – z.B. in der Aargauer Zeitung – soll die Öffentlichkeit auf das Thema «Batterieentsorgung» und «Second Life» und die entsprechende Tätigkeit der FHNW aufmerksam gemacht werden.