Die Kreislaufwirtschaft im Bereich der Elektrofahrzeuge

Was ist Kreislaufwirtschaft?

Die „Kreislaufwirtschaft“ steht im Gegensatz zur „linearen“ Wirtschaft, die aus der Zeit der Industrialisierung stammt und in der die wichtigsten Phasen des Produktlebenszyklus die Gewinnung von Rohstoffen, die Herstellung, die Nutzung und schließlich die Entsorgung umfassen. Dieses Modell, das auf einer intensiven und grenzenlosen Ausbeutung der natürlichen Ressourcen basiert, führt zu erheblicher Verschwendung mit entsprechenden ökologischen Kosten. Im Gegensatz dazu zielt das Kreislaufmodell darauf ab, jede Phase des Produktlebenszyklus zu optimieren, um den Bedarf an und den Druck auf begrenzte natürliche Ressourcen zu verringern, indem bereits vorhandene Produkte und Materialien repariert, wiederverwendet und recycelt werden. Diese Verantwortung liegt in erster Linie bei den Unternehmen, die die Konzeption und die Produktionsmethoden ihrer Produkte überdenken müssen, um sie an die Herausforderungen der heutigen Zeit anzupassen.

Ein Anliegen, das im Mittelpunkt des Engagements von Renault steht

Die Kreislaufwirtschaft bildet zusammen mit der Verbreitung von Elektrofahrzeugen und der Entwicklung neuer Mobilitätslösungen eine der Säulen der Strategie der Renault Group zur Bewältigung dreier ökologischer Herausforderungen: den Kampf gegen die globale Erwärmung durch die Reduzierung von Treibhausgasen über den gesamten Lebenszyklus des Fahrzeugs hinweg, die Schonung natürlicher Ressourcen durch deren optimierte Nutzung sowie den Schutz der Gesundheit durch die Verringerung von Schadstoffemissionen. Vor diesem Hintergrund hat sich die Gruppe zum Ziel gesetzt, bis 2022 ihren CO₂-Fußabdruck gegenüber 2010 um 25 % zu reduzieren und den Einsatz von recycelten Kunststoffen gegenüber 2013 um 50 % zu steigern.

Als Gründungsmitglied und Global Partner der Ellen MacArthur Foundation seit 2010 bekräftigt die Renault Group ihr Engagement auf diesem Gebiet und positioniert sich als Vorreiter dieses industriellen Ansatzes.

Die Herausforderung der Kreislaufwirtschaft für die Automobilhersteller

In der Automobilindustrie ist die Rohstoffversorgung, wie in vielen anderen Branchen auch, eine entscheidende Herausforderung. Die Verknappung der Ressourcen und die steigende weltweite Nachfrage führen zu Preisanstiegen und Mehrkosten, die die Branche jedes Jahr stärker belasten. Die Kreislaufwirtschaft mit ihrem umfassenden Lebenszyklusmanagement gewährleistet dem Unternehmen eine gewisse Autonomie, Kostenkontrolle und Versorgungssicherheit bei gleichzeitiger Schonung der natürlichen Ressourcen und des Klimas.

Der Sonderfall des Elektrofahrzeugs

Zwar können Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor und Elektrofahrzeuge in Bezug auf bestimmte Materialien gemeinsame Optimierungsverfahren nutzen, doch die für Letztere typische Lithium-Ionen-Batterie wird einem speziellen Verwertungskreislauf zugeführt. Tatsächlich enthält die Batterie in nicht unerheblichen Mengen seltene Materialien wie Kobalt. Die Verlängerung ihrer Lebensdauer durch Reparatur und Zweitverwendung sowie ihr anschließendes Recycling sind zentrale Elemente der Kreislaufwirtschaft für Elektrofahrzeuge.

Das Recycling von Kupfer ist auch für Elektroautos ein wichtiges Thema. Diese enthalten viermal so viel Kupfer wie ihre Verbrennungsmotor-Pendants, insbesondere im Elektromotor und in der Batterie.

Die konkreten Maßnahmen der Renault Group

Ein historisches und wegweisendes Engagement

Bereits 1949 leistete Renault Pionierarbeit mit der Einführung des „Austauschsystems“, d. h. der Aufarbeitung gebrauchter mechanischer Bauteile für die Wartung und Reparatur von Fahrzeugen im Kundendienst. Der Kunde profitiert so von Teilen in neuwertiger Qualität zu einem um 30 bis 40 % niedrigeren Preis. Im Jahr 2019 wurden dank der Remanufacturing-Aktivitäten der Gruppe 35.000 Motoren, 29.000 Getriebe und 33.800 Turbolader vollständig überholt. Das Ergebnis: eine Einsparung von 80 % an Wasser, Energie und Chemikalien sowie die Schonung beträchtlicher Mengen an neuen Rohstoffen und natürlichen Ressourcen. Elektrofahrzeuge, die jünger sind als Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor, sind von diesem Angebot an wiederaufbereiteten Bauteilen noch kaum betroffen, doch das Verfahren wird bereits auf Komponenten angewendet, die beiden Fahrzeugtypen gemeinsam sind, wie beispielsweise die R-Link-Tablets.

The Renault Group was ahead of its time when it integrated recyceled plastics into its vehicles already before nearly 30 years ago. With the creation of Renault Environnement in 2008, a subsidiary focused on implementing the principles of circular economy, the Group also enables the giving of a second life to parts and materials from old vehicles.

Das Ökosystem, das seit über zehn Jahren auf industrieller Ebene durch diese Tochtergesellschaft aufgebaut wurde, macht Renault zum Vorreiter der Kreislaufwirtschaft in der Automobilbranche.

The Renault Group is increasingly recognized as a pioneer and market leader – within the automotive industry and beyond – in implementing circular economy at the industrial scale. It builds an unique circular ecosystem, whose history began 70 years ago and has accelerated in the last 10 years.
Curt Jean-Denis, Leiter des Bereichs Kreislaufwirtschaft des Renault Group

Eine Lösung für alle Phasen des Kreislaufwirtschaftszyklus

Komponenten wiederverwenden und überholen, um die Lebensdauer zu verlängern

Wiederverwendbare Teile sind Teile in gutem Zustand, vor allem Karosserieteile, die aus Altfahrzeugen ausgebaut werden, um andere Fahrzeuge zu reparieren. Dieser Kreislauf, der von INDRA, dem führenden Netzwerk für Fahrzeugdemontage in Frankreich und einer 50-prozentigen Tochtergesellschaft von Renault, betrieben wird, ermöglicht dem gesamten Kundendienstnetz der Renault Group in Frankreich den Zugriff auf einen Online-Katalog mit Hunderttausenden von Wiederverwendungsteilen und bietet den Kunden hochwertige Reparaturdienstleistungen zu reduzierten Preisen und mit sehr geringem ökologischen Fußabdruck.

Reparatur und Aufarbeitung stehen im Mittelpunkt des Lebenszyklus von Batterien für Elektrofahrzeuge, wobei für geleaste Batterien ein System zum Einsatz kommt, das dem Standardtausch ähnelt. Defekte oder beschädigte Batterien werden in die Werkstatt geschickt, repariert und anschließend gelagert, um das After-Sales-Netzwerk zu versorgen.

Die Nutzung des Fahrzeugs intensivieren

Die Frage der Ressourcenoptimierung wirft nicht nur die Frage nach der Lebensdauer der Bauteile auf, sondern auch die allgemeinere Frage nach der Nutzung der Fahrzeuge. Diese verbringen nämlich den größten Teil ihrer Zeit im Stand. Carsharing im Selbstbedienungsmodus optimiert durch die Bereitstellung von Fahrzeugen für punktuelle Fahrten deren Auslastung und bietet den Nutzern gleichzeitig eine flexible und kostengünstige Mobilitätslösung. In Verbindung mit Elektroantrieb entlastet dieser „emissionsfreie*“ Dienst die Stadt und verbessert gleichzeitig die Luft- und Lebensqualität. Die Entwicklung dieser nachhaltigen und geteilten Mobilität ist ein wichtiges Ziel von Renault, das in mehrere Carsharing-Dienste für Elektrofahrzeuge in Europa investiert hat, wie Zity oder Renault Mobility. Die Elektrofahrzeuge der Renault Group sind übrigens in Europa am stärksten vertreten, mit nicht weniger als 8.000 Carsharing-Fahrzeugen im Einsatz, überwiegend ZOE.

Die Lebensdauer des Akkus durch ein zweites Leben verlängern

Ausgediente Batterien aus Elektrofahrzeugen, deren Ladekapazität für den Einsatz im Automobilbereich nicht mehr ausreicht, können für weitere etwa zehn Jahre in mobilen oder stationären Anwendungen ein zweites Leben erhalten. Im Bereich Mobilität gibt es beispielsweise Carwatt, das diese Batterien in einem zweiten Leben nutzt, um Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor (hauptsächlich technische Fahrzeuge wie Gepäckwagen an Flughäfen) in Elektrofahrzeuge umzurüsten, oder, in einem ganz anderen Bereich, Black Swan, das erste zu 100 % elektrisch betriebene Boot, das auf der Seine in Paris fahren soll. Im stationären Bereich werden diese Batterien insbesondere zur Speicherung von intermittierenden erneuerbaren Energien wie Solar- oder Windenergie genutzt, wie im laufenden Versuch auf der portugiesischen Insel Porto Santo. Diese Anlage kann in einem ökologisch konzipierten Gebäude installiert oder in größerem Maßstab in die Entwicklung von Smart Grids, also intelligenten Stromnetzen, integriert werden.

Verwendung von recycelten Materialien und Recycling am Ende der Lebensdauer

Sobald Fahrzeuge als „abgefahren“ deklariert werden, durchlaufen ihre Bestandteile den Recyclingprozess, um entweder in die Produktion von Neufahrzeugen (geschlossener Kreislauf) oder in andere Industriezweige (offener Kreislauf) zurückgeführt zu werden. Auch recycelte Materialien aus anderen Industriezweigen werden von Renault in die Produktion neuer Fahrzeuge integriert.

Für das geschlossene Recycling von Polypropylen beispielsweise gewinnt Gaïa, eine hundertprozentige Tochtergesellschaft der Renault Group, über das INDRA-Netzwerk Materialien aus Altfahrzeugen wie Stoßstangen zurück, die zu Granulat zerkleinert und anschließend zur Herstellung neuer Teile (beispielsweise Innenverkleidungen oder Außenzubehör) verwendet werden, die in Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor oder Elektrofahrzeugen zum Einsatz kommen. So enthält jeder neue ZOE 22,5 kg recycelte Kunststoffe.

Das Recycling im geschlossenen Kreislauf ist auch mit Produktionsabfällen wie dem Gewebe, aus dem Sicherheitsgurte hergestellt werden, und Textilresten möglich. Durch die Zugabe von Fasern aus Plastikflaschen hat Renault gemeinsam mit den Filatures du Parc und Adient Fabrics France einen innovativen Stoff entwickelt, der vollständig aus diesen recycelten Materialien hergestellt wird und im neuen ZOE zum Einsatz kommt. Der CO2-Fußabdruck dieser geschlossenen Kreislaufproduktion ist im Vergleich zum Standardverfahren um 60 % reduziert.

Auch Kupfer durchläuft den Recyclingprozess: Ein Teil des Kupfers aus den Stromkabeln, die vom INDRA-Netzwerk aus Altfahrzeugen gewonnen werden, geht an die Renault-Gießereien zur Herstellung kupferhaltiger Teile; ein weiterer Teil wird an Kupfergießereien für den Automobilbereich oder andere Zwecke geliefert.

Das Recycling erstreckt sich schließlich auch auf die Batterie des Elektrofahrzeugs, bei der mehr als 60 % der Materialien (gemessen an der Masse) recycelt werden. Kobalt, Kupfer und Nickel werden zu mehr als 80 % recycelt.

Die Ziele zur Stärkung der Kreislaufwirtschaft für die Zukunft

Mit der Zeit und der zunehmenden Verbreitung von Elektrofahrzeugen werden sich die bereits für Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor etablierten Verfahren zur Ressourcenoptimierung, wie beispielsweise das Remanufacturing, auch auf diese Fahrzeuge ausweiten lassen.

Was das Recycling betrifft, hat sich die Renault Group verpflichtet, den Einsatz von recyceltem Kunststoff bis 2022 im Vergleich zum Jahr 2013 um 50 % zu steigern, um insgesamt 64.000 Tonnen pro Jahr zu erreichen. Die Erreichung dieses Ziels wird insbesondere durch die Ausweitung der Verwendung dieser Materialien außerhalb Europas erfolgen, beispielsweise in Märkten wie China, Indien, der Türkei oder Brasilien. Renault führt zudem Forschungsprogramme durch, um das geschlossene Recycling von Kupfer aus Elektromotoren und kritischen Batteriematerialien zu realisieren.

* Während der Fahrt entstehen weder CO₂-Emissionen noch regulierte Luftschadstoffe, abgesehen von Verschleißteilen.

Urheberrechte: anyaberkut, OHM Frithjof, Frithjof Ohm INCL. Pretzsch, LEMAL Jean-Brice, Planimonteur, Renault Group