Ausgewählte Zweitverwendungsszenarien für Second‐Life Lithium Traktionsbatterien im Kontext der Kreislaufwirtschaft
Diese Dissertation befasst sich mit der Weiterverwendung ausgemusterter Lithium-Ionen-Traktionsbatterien aus der Elektromobilität. Im Zentrum der Arbeit steht die Integration dieser Batterien in solarbasierte Mini-Grid-Systeme zur nachhaltigen Elektrifizierung abgelegener Regionen in Subsahara-Afrika. Anhand eines prototypischen Anwendungsfalls auf einer Insel im Viktoriasee (Tansania) wird das technische, ökologische und sozioökonomische Potenzial eines 85 kWh-Second-Life-Batteriespeichers demonstriert. Die Ergebnisse zeigen, dass durch die Bereitstellung elektrischer Energie signifikante Verbesserungen insbesondere in den Bereichen Gesundheit und lokale wirtschaftliche Entwicklung erzielt werden können. Gleichzeitig werden die Umweltwirkungen durch die Vermeidung fossiler Energieträger reduziert. Zur Erhöhung der wirtschaftlichen Tragfähigkeit des Ansatzes wird zudem die Nutzung von Mechanismen des internationalen Emissionshandels zur Strompreisreduktion analysiert. Die Arbeit leistet einen Beitrag zur wissenschaftlichen Bewertung von Second-Life-Batterien im Kontext der Kreislaufwirtschaft und dezentraler Energiesysteme und zeigt deren Potenzial zur Förderung nachhaltiger Entwicklung in strukturschwachen Regionen auf.
This dissertation deals with the reuse of decommissioned lithium-ion traction batteries from electromobility. At the centre of the work is the integration of these batteries into solar-based mini-grid systems for the sustainable electrification of remote regions in sub-Saharan Africa. The technical, ecological and socio-economic potential of an 85 kWh second-life battery storage system is demonstrated using a prototype application on an island in Lake Victoria (Tanzania). The results show that significant improvements can be achieved through the provision of electrical energy, particularly in the areas of health and local economic development. At the same time, the environmental impact is reduced by avoiding fossil fuels. To increase the economic viability of the approach, the use of international emissions trading mechanisms to reduce electricity prices is also analysed. The work makes a contribution to the scientific evaluation of second-life batteries in the context of the circular economy and decentralised energy systems and demonstrates their potential to promote sustainable development in structurally weak regions.
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