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Foto: Nidec ASI
Nidec und Renault präsentieren ein Kreislaufwirtschaftsmodell für die Automobilbranche: Dank eines millionenschweren europäischen Großprojekts, das führend in der Speicherung und Nutzung erneuerbarer Energien ist, erhalten Autobatterien ein zweites Leben.

Energietechnik

Partner realisieren Kreislaufwirtschaft für Batterien 

Batterien wiederverwenden: In einem Großprojekt stellen Renault und Nidec ASI die Machbarkeit einer Kreislaufwirtschaft im Automobilbereich unter Beweis. 

Die Renault-Gruppe zählte mit ihrer neuen Marke Mobilize zu den ersten Automobilherstellern, die sich mit der Möglichkeit einer Kreislaufwirtschaft für die Batterien von Elektrofahrzeugen befasst haben. Seit mehr als einem Jahr arbeitet die Renault-Gruppe nun mit Nidec ASI, der Dachgesellschaft der Business-Plattform Nidec Industrial Solutions der Nidec-Gruppe und einer der Gruppen, die sich für einen wirtschaftlichen Aufschwung im Hinblick auf mehr Nachhaltigkeit einsetzen, zusammen, um ein umfassendes Pilotprojekt im Bereich der stationären Energiespeicherung zu entwickeln.

Die Idee hinter der Partnerschaft war es, Autobatterien zu entnehmen und diese in Speichersystemen für erneuerbare Energien (BESS - Battery Energy Storage System) zu verwenden. Die beiden Demonstrationsstandorte in Frankreich, an denen die in Containern gesammelten Batterien von Elektrofahrzeugen (Renault ZOE) gesammelt werden, zeugen vom Erfolg der Initiative.

Neue Anwendungen für alte Akkus

Dieses wichtige Projekt von Mobilize und Nidec ASI ist ein Beweis dafür, wie ein nachhaltiges Kreislaufentwicklungsmodell in der Automobilbranche gefördert werden kann, und reagiert auch auf die Befürchtungen hinsichtlich des Endes der Lebensdauer von Batterien. Der Markt für Elektrofahrzeuge wächst weiterhin sehr schnell und die Renault-Gruppe zählt zu den größten Akteuren, insbesondere mit dem Fahrzeug ZOE, von dem im Jahr 2020 europaweit fast 100.000 Modelle verkauft wurden.

Mit der zunehmenden Elektromobilität wurden auch neue Anwendungen für Fahrzeugbatterien angedacht, die nach ihrer Verwendung „im Fahrzeug“ noch mindestens 80 % ihrer Kapazität behalten. Dazu zählt beispielsweise die stationäre Energiespeicherung, die im Mittelpunkt des Projektes von Mobilize in Zusammenarbeit mit Nidec ASI steht. Die nicht ganz einfache Herausforderung, der sich die beiden Gruppen stellen mussten, besteht darin, in einer Energiespeicheranlage Batterien einzusetzen, die sich stark von neuen unterscheiden, die aus derselben Produktionscharge stammen und untereinander einheitlich sind. Wird der Weg der Umnutzung eingeschlagen, weisen nämlich nicht alle Batterien am Ende ihrer Lebensdauer denselben Zustand auf, da sich dieser je nach ihrer Verwendungsarbeit ändert.

Nidec ASI France hat das „Gehirn“ des Systems entwickelt

Die Rolle von Nidec ASI bestand durch enge Zusammenarbeit mit Mobilize als Partner für die Einbindung und Lieferung von Speicherlösungen darin, den Zustand und die Entladetiefe einer jeden Batterie in Echtzeit zu messen und den Energiefluss in den Batterien auf homogene Weise zu steuern, um eine Überhitzung zu vermeiden und höchste Sicherheit der Anlage, Stabilität des Stromnetzes und Verfügbarkeit des Stroms während des ganzen Tages zu gewährleisten. Das System ist nämlich in der Lage, die Unterschiede zwischen Stromverbrauch und -erzeugung zu einem bestimmten Zeitpunkt auszugleichen. Dabei werden die Batterien aufgeladen, wenn die Nachfrage gering ist, und anschließend wird die in den Batterien enthaltene Energie wieder in das Netz eingespeist, sobald die Nachfrage steigt. Dadurch wird der Anteil der erneuerbaren Energien am Energiemix erhöht.

Nidec ASI France hat insbesondere das „Gehirn“ dieses Systems entwickelt, d.h. die Kontrollalgorithmen, den Teil der Systemintegration und das Power Management System, das es ermöglicht, das BESS zu implementieren, zu verwalten und zu optimieren, indem alle Batterien miteinander und mit dem System verbunden werden und dabei die korrekte Funktionsweise sichergestellt wird. Das italienische Werk von Nidec ASI in Montebello arbeitete hingegen am „Herzstück“ des Systems. Es lieferte das Power Management System, d. h. die Wechselrichter, die die Regulierung des Stroms ermöglichen und dafür sorgen, dass die richtige Menge in die Batterien und das Netz fließt. Einer der Schlüssel zum Erfolg eines Projektes wie diesem steckt im „Dialog“ zwischen dem Power Management System und dem Power Conversion System und in der Fähigkeit, diese effizient zusammenzubringen.

Europa an die Spitze im Bereich erneuerbarer Energien und Kreislaufwirtschaft bringen

„Wir sind mit den Ergebnissen, die wir mit Mobilize erzielt haben, sehr zufrieden. Dank der Entwicklung von Algorithmen und der Verbindung der besten italienischen und französischen Technologie haben wir das Wissen über die Herausforderungen der Umnutzung von Autobatterien auf eine neue Ebene gebracht. Dieses Projekt beweist, dass es möglich ist, Autobatterien ein zweites Leben zu geben, und bringt Europa an die Weltspitze der Forschung im Bereich der erneuerbaren Energien und der Kreislaufwirtschaft. Wir sind stolz darauf, dass Mobilize uns als Partner für diese Initiative ausgewählt hat. Dies bestätigt die Kompetenz unseres französischen Werks in Roche-La-Molière und unseres italienischen Werks in Montebello bei der Entwicklung von Power Management System und Power Conversion System. Wir erachten diese erfolgreiche Zusammenarbeit als einen wichtigen neuen Schritt bei der Förderung eines nachhaltigen Entwicklungsmodells, das auf der Umnutzung von Schlüsselkomponenten wie Fahrzeugbatterien und dem zunehmenden Einsatz erneuerbarer Energien beruht“, erklärte Dominique Llonch, CEO von Nidec ASI und Vorstandsvorsitzender von Nidec Industrial Solutions.

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Lebensdauer eingebauter Batterien um 10 Jahre verlängern

Die Forschung und Entwicklung des Projektes wurde erfolgreich abgeschlossen. Die ersten Anlagen wurden an zwei Demonstrationsstandorten der in Frankreich verwendeten Technologie eingesetzt, nämlich die Renault-Werke in Douai und Flins. Die beiden Anlagen wurden so konzipiert, dass die Batterien einfach entnommen und wieder eingesetzt werden können. Sie verfügen jeweils über eine installierte Gesamtleistung von 4,7 MWh bzw. 15 MWh. Während die erste Anlage bereits Dienstleistungen für das französische Stromnetz erbringt, wird die zweite Anlage bis Ende des Jahres in Betrieb genommen. Ziel ist es, die Lebensdauer der eingebauten Batterien um 10 Jahre zu verlängern, damit diese für mehrere örtliche Anwendungen sauberere und kostengünstigere Energie liefern können.

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