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 bei der die wichtigsten Phasen des Lebenszyklus eines Produkts die Gewinnung von Rohstoffen, die Herstellung, die Nutzung und schließlich die Entsorgung sind. Dieses Modell, das auf einer intensiven und grenzenlosen Ausbeutung natürlicher 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 Produktionsweisen 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 den Klimawandel 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 schädlicher Emissionen. 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-Stiftung seit 2010 bekräftigt die Renault Group ihr Engagement auf diesem Weg und positioniert sich an der Spitze dieses industriellen Ansatzes.

Die Herausforderung der Kreislaufwirtschaft für die Automobilhersteller

In der Automobilindustrie ist die Rohstoffversorgung – wie in vielen anderen Branchen auch – ein entscheidender Faktor. 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 und schont gleichzeitig die natürlichen Ressourcen und das Klima.

Der Sonderfall des Elektrofahrzeugs

Zwar können Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor und Elektrofahrzeuge in gewisser Hinsicht vergleichbar sein und bei bestimmten Materialien von denselben Optimierungsverfahren profitieren, doch die für Letztere typische Lithium-Ionen-Batterie wird einem speziellen Verwertungskreislauf unterzogen. Tatsächlich enthält die Batterie in nicht unerheblichen Mengen seltene Werkstoffe wie Kobalt. Die Verlängerung ihrer Lebensdauer durch Reparaturen 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 von der Renault Group umgesetzten konkreten Lösungen

Ein historisches und wegweisendes Engagement

Bereits 1949 führte Renault mit dem „Standardaustausch“ eine Innovation ein, d. h. die 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 des Konzerns 35.000 Motoren, 29.000 Getriebe und 33.800 Turbolader vollständig überholt. Das Ergebnis: eine Einsparung von 80 % bei 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 also one step ahead of its time by integrating recycled plastics into its vehicles for almost 30 years. Through 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 10 Jahren über diese Tochtergesellschaft im industriellen Maßstab 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 der 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 Fahrzeugverwertung in Frankreich und einer 50-prozentigen Tochtergesellschaft von Renault – betrieben wird, ermöglicht es dem gesamten Kundendienstnetz der Renault Group in Frankreich, auf einen Online-Katalog mit Hunderttausenden von Wiederverwendungsteilen zuzugreifen und seinen Kunden hochwertige Reparaturdienstleistungen zu reduzierten Preisen und mit sehr geringem ökologischen Fußabdruck anzubieten.

Reparatur und Aufarbeitung stehen im Mittelpunkt des Lebenszyklus von Batterien für Elektrofahrzeuge, wobei bei geleasten Batterien ein System zum Einsatz kommt, das dem Standardaustausch 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 Auslastungsgrad und bietet den Nutzern gleichzeitig eine flexible und kostengünstige Mobilitätslösung. In Verbindung mit Elektroantrieb entlastet dieser „emissionsfreie*“ Dienst den Stadtverkehr 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, darunter Zity und Renault Mobility. Die Elektrofahrzeuge der Renault Group sind übrigens in Europa am stärksten vertreten: Nicht weniger als 8.000 Carsharing-Fahrzeuge sind im Einsatz, überwiegend ZOE-Modelle.

Die Lebensdauer des Akkus durch ein zweites Leben verlängern

Ausgediente Batterien aus Elektrofahrzeugen, deren Ladekapazität für den Einsatz im Automobilbereich nicht mehr ausreicht, können nun für weitere etwa zehn Jahre in einer „zweiten Lebensphase“ für mobile oder stationäre Anwendungen genutzt werden. Im Bereich Mobilität gibt es beispielsweise Carwatt, das diese Batterien im Zweitleben nutzt, um Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor (vor allem 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 beispielsweise im laufenden Pilotprojekt auf der portugiesischen Insel Porto Santo. Diese Anlage kann in einem ökologisch konzipierten Gebäude eingerichtet 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 „ausgemustert“ deklariert werden, durchlaufen die darin enthaltenen Materialien den Recyclingprozess, um anschließend wieder 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 100-prozentige 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 Elektrokabeln, die vom INDRA-Netzwerk aus Altfahrzeugen gewonnen werden, geht an die Renault-Gießereien zurück, wo daraus kupferhaltige Teile hergestellt werden; ein weiterer Teil wird an Kupfergießereien für den Einsatz in der Automobilindustrie oder für 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 wird es möglich sein, die bereits für Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor etablierten Kreisläufe und Verfahren zur Ressourcenoptimierung – wie beispielsweise das Remanufacturing – auch auf Elektrofahrzeuge auszuweiten.

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 auf den Märkten in China, Indien, der Türkei oder Brasilien. Renault führt zudem Forschungsprogramme durch, um das Recycling von Kupfer aus Elektromotoren und kritischen Batteriematerialien in einem geschlossenen Kreislauf 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