Zweites Leben oder Recycling? Der tatsächliche Wert gebrauchter EV-Batterien
Mit der steigenden Verbreitung von Elektrofahrzeugen (EVs) stellt sich eine weniger präsente, aber zunehmend dringliche Frage: Was geschieht, wenn ihre Batterien das Ende ihrer ersten Lebensdauer erreichen?
Obwohl EV-Batterien möglicherweise nicht mehr die für Mobilität notwendigen Leistungsstandards erfüllen, besitzen viele von ihnen noch immer eine beträchtliche Energiespeicherkapazität. Dies stellt ein bedeutendes wirtschaftliches und nachhaltigkeitsbezogenes Dilemma dar: Sollten diese Batterien eine neue Verwendung bekommen oder direkt recycelt werden?
Die Antwort hat bedeutende Folgen. Sie wirkt sich auf die Investitionsentscheidungen der Unternehmen, die wirtschaftlichen Aspekte der Energiewende sowie die Glaubwürdigkeit von Strategien zur Kreislaufwirtschaft aus.
Ein wachsender Markt für gebrauchte Batteriekapazitäten
EV-Batterien sind ein Beispiel für Ressourcen, die nach der ersten Verwendung oft noch eine beträchtliche Funktionsfähigkeit aufweisen. Mit der globalen Verbreitung von Elektroautos gelangen große Mengen an gebrauchten Batterien auf den Markt. Gleichzeitig wächst die Nachfrage nach stationären Energiespeichern, etwa zur Stabilisierung des Netzes oder zur Speicherung erneuerbarer Energien.
Auf den ersten Blick scheinen Second-Life-Anwendungen eine Win-Win-Situation zu sein: Sie verlängern die Nutzungsdauer von Ressourcen, verringern Abfall und fördern Nachhaltigkeitsziele. Ob die Umnutzung tatsächlich einen Mehrwert bringt, hängt von mehr als nur guten Absichten ab.
Der wirtschaftliche Wert von Batterien für eine zweite Nutzung
In der aktuellen Studie „Fair Market Value of Used Capacity Assets: Forecasts for Repurposed Electric Vehicle Batteries“ haben die Forscher Dr. Amadeus Bach und Prof. Stefan Reichelstein vom Mannheim Institute of Sustainable Energy Studies (MISES) gemeinsam mit den Stanford-Forschern Prof. Simona Onori und Jihan Zhuang ein analytisches, allgemeingültiges, wirtschaftliches Bewertungsmodell entwickelt, um diese Frage zu beantworten.
Das Modell berücksichtigt wichtige Faktoren, darunter:
- Technologische Fortschritte bei der Batterieleistung
- Kapazitätsverlust im Laufe der Zeit
- Kosten für die Umnutzung
- Der Restwert von recycelten Materialien
Die Autoren wenden diesen Rahmen auf zwei häufig verwendete Arten von Lithium-Ionen-Batterien an:
- LFP-Batterien (Lithium-Eisen-Phosphat)
- NCX-Batterien (Nickel, Kobalt und X)
Es gibt keine Einheitslösung
Die Resultate stellen die Annahme, dass alle gebrauchten EV-Batterien automatisch ein zweites Leben bekommen sollten, in Frage.
Die Analyse zeigt, dass LFP-Batterien grundsätzlich für Second-Life-Anwendungen geeignet sind. Aufgrund ihrer stabilen chemischen Zusammensetzung, ihrer längeren Lebensdauer und geringeren Recyclingkosten ist ihre Wiederverwendung in zahlreichen Szenarien wirtschaftlich sinnvoll.
Im Gegensatz dazu sollten NCX-Batterien häufig sofort recycelt werden. Obwohl sie noch eine gewisse Restkapazität besitzen, macht ihr hoher Materialwert – bedingt durch Nickel und Kobalt – zusammen mit der begrenzten Anzahl wirtschaftlich rentabler Zyklen das Recycling gegenüber der Wiederverwendung attraktiver.
Kurz gesagt: Die wirtschaftlich effizienteste Kreislaufstrategie ist abhängig von der chemischen Zusammensetzung der Batterie.
Implikationen für Unternehmen und politische Entscheidungstragende
Für Unternehmen bieten die Ergebnisse klare Leitlinien.
- Gezielte Entscheidungen erhöhen die Wertschöpfung: Durch die Unterscheidung von Umnutzung und Recycling je nach Batterietyp können Unternehmen Kreislaufziele effektiver mit wirtschaftlichen Überlegungen vereinbaren.
- Designentscheidungen formen die Kreislaufwirtschaft: Gewichtsreduzierte oder strukturell integrierte Batterien steigern die Effizienz bei der Erstnutzung, können aber die Umnutzung technisch komplexer und kostenintensiver machen.
Daher haben Entscheidungen, die in der Designphase getroffen werden, nachhaltige Auswirkungen auf die Machbarkeit und die Kosten der Umsetzung und beeinflussen damit die Kreislaufwirtschaft über den gesamten Lebenszyklus hinweg.
Die Kreislaufwirtschaft neu denken
Die Grundsätze der Kreislaufwirtschaft gehen über Batterien hinaus. Strategien hierfür sollten auf realen wirtschaftlichen Bedingungen aufbauen. Eine längere Lebensdauer einer Ressource ist nicht zwingend nachhaltig, wenn die Kosten den Nutzen übersteigen oder wenn wertvolle Materialien ineffizient gelagert werden.
Die entscheidende Frage ist nicht, ob eine Umnutzung möglich ist, sondern wann sie wirklich Mehrwert schafft.
- Den vollständigen Forschungsartikel finden Sie hier.
- Weitere Studien derselben Forscher zu diesem Thema.
- Erfahren Sie mehr über das Mannheim Institute of Sustainable Energy Studies (MISES) und seine laufenden Forschungen zu den Herausforderungen und Innovationsmöglichkeiten, die sich aus dem Übergang zu einer dekarbonisierten Energiezukunft ergeben.
- 15. Juni 2021
Stefan Reichelstein ist Redner bei dem von Ata Insights organisierten Web-Seminar „Reducing the Cost of Renewable Hydrogen“.
- 20. Mai 2021
Gunther Glenk hält einen Vortrag zum Thema „Renewable vs Traditional Power Generation: The State of the Race“.
- 31. März 2021
Anlässlich der Sitzung des Universitätsrats der Universität Mannheim stellt Stefan Reichelstein das Mannheim Institute for Sustainable Energy Studies (MISES) vor.
- 29. März 2021
Ioannis Ioannou von der London Business School hält im Rahmen des Decarbonization Seminars einen Vortrag zum Thema 'Corporate Sustainability: A Strategy?'.
- 8. März 2021
Mar Reguant von der Northwestern University hält im Rahmen des Decarbonization Seminars einen Vortrag zum Thema 'The Distributional Impacts of Real-Time Pricing in the Spanish Residential Electricity Market'.
- 22. Februar 2021
Christopher Knittel vom Massachusetts Institute of Technology hält im Rahmen des Decarbonization Seminars einen Vortrag zum Thema 'Distributed Effects of Climate Policy: A Machine Learning Approach'.
- Dezember 2020
Das MISES erhält einen Forschungsauftrag des Landes Baden-Württemberg zur Untersuchung des Einsatzes von Brennstoffzellen und Wasserstoff in Nahverkehrsbussen.
- 16. Dezember 2020
Nikolas Wölfing hält im Rahmen des Brown Bag Seminars in Accounting & Taxation einen Vortrag zum Thema „The impact of forward contracts on collusion supply functions“.
- 14. Dezember 2020
Gemeinsam mit dem ZEW erfolgt ein Seminar zum Thema “Bidding and Investment in Wholesale Electricity Markets: Pay-as-bid vs Uniform price auctions”. Das Seminar wird von Bert Willems, Associate Professor an der Tilburg University, gehalten.
- 11. Dezember 2020
Stefan Reichelstein präsentiert sein Paper „The impact of carbon disclosure mandates on emissions and financial operating performance“ auf der Annual Review of Accounting Studies Conference an der Stanford University.
- 2. Dezember 2020
Im Rahmen des Brown Bag Online Seminars in Accounting & Taxation hält Gunther Glenk einen Vortrag zum Thema “Cost Competitiveness of Alternative Power Generation Technologies”.
- 2. Dezember 2020
Im Rahmen des Brown Bag Online Seminars in Accounting & Taxation hält Sebastian Schwenen von der TU München einen Vortrag zum Thema „The Impact of Carbon Disclosure Mandates on Emissions and Financial Operating Performance“.
- 11. November 2020
Stefan Reichelstein hält im Rahmen des Energy Investment Forums 2020 in Budapest einen Vortrag zum Thema „The Rapid Advances in Renewable Energy“.
- 22. Oktober 2020
Stefan Reichelstein ist Podiumsgast der Professional Accounting Conference an der Universität Toronto.
- 16. Oktober 2020
Gemeinsam mit dem ZEW erfolgt ein Seminar mit Tobias Schmidt von der ETH Zürich zum Thema “Financing the energy transition – the role of macro dynamics, policy, and financing types and conditions”.
- 3. Oktober 2020
Stefan Reichelstein unterrichtet einen Kurs im Rahmen der Summer School “Accounting for Capacity Investments” des Institute for Management Studies an der Universität Wien.
- 2. Oktober 2020
Nikolas Wölfing hält stellvertretend eine Präsentation für die Forschungsgruppe Marktdesign beim SynErgie Expert Workshop on Electricity Spot Market Designdes ZEW zum Thema „Forward trading and collusion in supply functions“.
- 22. September 2020
In der Zeitung „Der Tagesspiegel“ erscheint ein Interview mit Stefan Reichelstein zum Wettlauf zwischen Batterie und Brennstoffzelle im Bereich öffentlicher Nah- und Busverkehr als auch im Schwerlastverkehr. Der Artikel lautet „Das Rennen zwischen Batterie und Brennstoffzelle ist offen“.
- 20. September 2020
Stefan Reichelstein hält auf dem World Hydrogen Congress einen Vortrag zum Thema „Beyond the Hype: Future Hydrogen Supply/
- 2. September 2020
Stefan Reichelstein hält einen Vortrag zum Thema „The Role of Hydrogen in Decarbonized Energy Economies“ bei der Energy@StanfordConference an der Stanford University.
- Juni 2020
Stefan Reichelstein unterrichtet die online Vorlesungsreihe 'Economics of the Clean Energy Transition' an der Stanford University.
- 15. Mai 2020
Gemeinsam mit dem ZEW erfolgt ein ZOOM Web-Seminar zum Thema „Technology Policy and Market Structure: Evidence from the Power Sector“.
- 27.-28. März 2020 (Die Veranstaltung wurde aufgrund der Ausbreitung des Corona Virus‘ verschoben)
Stefan Reichelstein nimmt an der Ausschusssitzung des Ausschusses Unternehmensrechnung im Verein für Socialpolitik an der Universität Köln teil.
- 20. März 2020 (Die Veranstaltung wurde aufgrund der Ausbreitung des Corona Virus‘ verschoben)
Stefan Reichelstein wird bei der diesjährigen Mannheim Forum Veranstaltung zu Gast auf dem Podium zum Thema Generationenkonflikt Klimawandel sein. Mehr Informationen zum Programm finden Sie hier.
- 25. Februar 2020
Nikolas Wölfing hält ein Brown Bag Seminar zum Thema „A Glance on Power Markets“ beim Research Department Market Design am ZEW Mannheim.
- 20. Februar 20
Stefan Reichelstein hielt einen Vortrag über „Cost Competitiveness of Clean Energy Investments“ beim Climate Risk & Sustainable Finance-Workshop bei der Bundesbank in Frankfurt.
- 15. Januar 2020
Stefan Reichelsteins Veröffentlichung Relating product prices to long‐run marginal cost: Evidence from solar photovoltaic modules ist Teil der neuesten Mannheim Business Research Insights der Fakultät BWL. Eine Online-Ausgabe der Research Insights ist hier (PDF) zu finden.
- 10. Dezember 2019
Ein weiteres gemeinsames MISES und ZEW Seminar fand am 10. Dezember 2019 um 16 Uhr am ZEW (Seminarraum 1, L 7,7, 68161 Mannheim) zum Thema „How marginal is lignite? Two simple approaches to determine price-setting technologies in power markets“ statt. Vortragende waren Nikolas Wölfing, Assistant Professor des MISES und Robert Germeshausen vom Forschungsbereich Umwelt- und Ressourcenökonomik des ZEW.
- 3. Dezember 2019
Nikolas Wölfing hielt eine Präsentation im Rahmen der Ringvorlesung „Einblicke und Perspektiven“ an der Hochschule für Wirtschaft und Gesellschaft Ludwigshafen. Für Informationen zur Veranstaltung klicken Sie hier.
- 2. Dezember 2019
Stean Reichelstein hielt einen Vortrag beim Wissenschaftlichen Beirat der MRN GmbH zum Thema „Klimawandel als Globale und Lokale Herausforderung“.
- 21. November 2019
In Boston nahm Stefan Reichelstein am MIT CEEPR Energy Workshop teil. Er hielt einen Vortrag zum Thema „Cost Competitiveness of Vertically Integrated Power-to-Gas Systems“.
- 12. November 2019
Stefan Reichelstein hielt bei der diesjährigen PwC Global Energy, Utilities & Resources Conference einen Vortrag zum Thema Cost Dynamics of Clean Energy Technologies.
- 7.-8. November 2019
Gunther Glenk hielt an der diesjährigen Zero CO2 Mobility Conference eine Rede über die Wirtschaftlichkeit von erneuerbarem Wasserstoff. Klicken Sie hier für weitere Informationen zum Konferenzprogramm.
- 17. Oktober 2019
Das MISES Team war Mit-Organisator eines Industriedialogs über Wasserstoff auf dem Energy Campus der Universität Nürnberg, das Programm finden Sie hier (PDF, 394 kB). Einen ausführlichen Pressebericht finden Sie hier.
- 14. Oktober 2019
Stefan Reichelstein hat mit der Zeitung Mannheimer Morgen ein Interview über die negativen Effekte des Klimawandels auf Natur und Infrastruktur geführt. Den Artikel finden Sie hier.
- Oktober 2019
Gunther Glenk erhält den Best Paper Award für sein Paper "Shared Capacity and Levelized Cost with Application to Power-to-Gas Technology“; der Preis wurde verliehen anlässlich des GEABA Symposiums. Einen Artikel zur Preisverleihung finden Sie hier.
- 19.-20. September 2019
Stefan Reichelstein, Nikolas Wölfing und Gunter Glenk nahmen am diesjährigen GEABA Symposium zum Thema „Die Bedeutung mikroökonomischer Methoden im Management“ teil. Mehr Informationen zum Konferenzprogramm finden Sie hier. Einen Artikel zu der Teilnahme an der Konferenz finden Sie hier.
- 25. September 2019
Beim jährlichen Treffen des Vereins für Sozialpolitik präsentierte Gunther Glenk sein Paper „Shared Capacity and levelized Cost with Application to Power-to-Gas Technology“.
- 9. September 2019
Prof. Dr. Stefan Reichelstein hielt eine Eröffnungsrede mit dem Titel : „Nachhaltige Energie: die beschwerliche Wende“ auf der Konferenz “Nachhaltig erfolgreich sein” am 9. September. Mehr Informationen zur Konferenz finden Sie hier (PDF, 1 MB).
- 7. September 2019
Anlässlich des 16. Schlossfests der Universität Mannheim hielt Stefan Reichelstein eine Präsentation zum Thema: „Kommt der Klimaschutz schnell genug voran?“.
- 12. August 2019
Beim jährlichen Meeting der American Accounting Association 2019 in San Francisco präsentierte Gunther Glenk sein Paper “Shared Capacity and levelized Cost with application to Power-to-Gas Technology”.
- 01. August 2019
Auf dem MSE Colloquium in München stellte Gunther Glenk sein Paper “Shared Capacity and Levelized Cost with Application to Power-to-Gas Technology” vor.
- 18. Juli 2019
Gunther Glenk erhielt den jährlichen Preis der Tyczka Energy Foundation für seine Doktorarbeit. Klicken Sie hier für den vollständigen Artikel.
- 10. Juli 2019
In seiner Rolle als Leiter der Fakultät mit dem Schwerpunkt auf Energy Business Innovations, veranstaltete Stefan Reichelstein einen eintägigen Industrie Dialog zum Thema „Carbon Capture and Utilization“ an der Stanford Graduate School of Business.
- 24. Juni 2019
Nikolas Wölfing folgte der Einladung des Verbandes der Chemischen Industrie in Darmstadt und hielt einen Vortrag zum Thema „Warum es keine gute Idee ist, über Kapazitätsmärkte zu reden“.
- 13. Juni 2019
Beim jährlichen von der VHB organisierten Meeting präsentierte Gunther Glenk sein Paper „Shared Capacity and Levelized Cost with Application to Power-to-Gas Technology“.
- 05. Juni 2019 10:30–12:00 Uhr
Ein gemeinsames MISES & ZEW Seminar fand mit Dr. Stephen D. Comello (Stanford University) zum Thema „Cross Boundary Collaboration: A Study of Open Innovation in the Electricity Sector“ am ZEW statt.
- Juni 2019
Stefan Reichelstein und Anna Rohlfing (Research Associate des MISES) sind Co-Investigatoren des neuen DFG Forschungsprojektes: „Accounting for Transparency“. Dieses Projekt ist Teil des TransRegio des DFG, eines Konsortiums von Forschern der Humboldt Universität Berlin, der Universität Mannheim und der Universität Paderborn.
- 30. Mai 2019
Auf dem 42. jährlichen Kongress der European Accounting Association in Paphos, Zypern, präsentierte Stefan Reichelstein sein aktuelles Working Paper “Capacity Rights and Full Cost Transfer Pricing” (eine gemeinsame Arbeit mit Sunil Dutta von der U.C. Berkeley).
- 3. Mai 2019
Stefan Reichelstein hielt einen Plenarvortrag bei der Production and Operations Management Society in Washington D.C.. Thema des Vortrages war: „Synergistic Investment Value in Vertically Integrated Energy Systems“.
- 25. April 2019
Auf der Bergen Competition Policy Conference in Bergen, Norwegen, hielt Nikolas Wölfing einen Vortrag mit dem Titel „Forward trading and collusion in supply functions“
- 18. April 2019
In einem von Solarplaza organisierten Web-Seminar präsentierte Gunther Glenk sein gemeinsam mit Stefan Reichelstein veröffentlichtes Paper: „Economics of Converting Renewable Power to Hydrogen“
Die Aufnahmen können hier eingesehen werden.
- 9. April 2019, 12:00–13:30 Uhr
Ein gemeinsames MISES & ZEW Seminar fand mit Dr. Mark C. Thurber (Stanford University) zum Thema „Coal“ am ZEW statt.
- April 2019
Stefan Reichelstein war Podiumsgast auf der Conference on Climate-Related Financial Reporting der Cambridge University.