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Willkommen
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Boom der Elektromobilität – was ist mit den Batterien?
Rohstoffe, Recycling und Mobilitätsgewohnheiten
Charles Marmy
Boom der E-mobilität
 BEV
Battery Electric Vehicles
 HEV+MHEV
Hybrid Electric Vehicles
 PHEV
Plug-In HEV
 Andere
Andere Technologien (H2)
 ICEV
Internal Combustion Engine
Vehicles
Quelle: Autoschweiz, 2021
Heutiger Stand
Boom der E-mobilität
Quelle: Autoschweiz, 2021; ASTRA, 2021
Einfluss auf die Fahrzeugsflotte
Boom der E-mobilität
Quelle: Transport & Environment, 2021 (www.ansenv.eu/lca)
Gut für das Klima?
Boom der E-mobilität
Quelle: https://www.autocar.co.uk/car-news/industry/new-ultra-capacitor-tech-could-drastically-boost-battery-ev-range, 2021
Schlüsselpunkt: Die Li-Ion Batterie (LIB)
Modellierung der LIB-Materialmassenflüsse
 Unfallwahrscheinlichkeit
 Lebenserwartung
 Exportrate
 «Second Life»
 Rückgewinnungsquoten
 Recyclingstechnologien
 Flottenzusammensetzung
 Flottengrösse
 …
Quelle: Autoschweiz, 2021
Ein Model, viele Parameter
Modellierung der LIB-Materialmassenflüsse
Quelle: Autoschweiz, 2021
2025
?
2030
?
2050
?
(…)
Wie sieht die Zukunft unserer Mobilität aus?
Modellierung der LIB-Materialmassenflüsse
Quelle: Workshop mit Akteure der Industrie, EVA II Projekt, Empa, (in progress)
Wie sieht die Zukunft unserer Mobilität aus?
Modellierung der LIB-Materialmassenflüsse
Quelle: EVA II Projekt, Empa, (in progress); SARS LIB Projekt, Empa, 2021
Lager und Flüsse
Quelle: EVA II Projekt, Empa, (in progress)
Modellierung der LIB-Materialmassenflüsse
Künftige Fhz-Flotte: Optimistisches Szenario
Modellierung der LIB-Materialmassenflüsse
Quelle: EVA II Projekt, Empa, (in progress); SARS LIB Projekt, Empa, 2021
Zukünftige Recyclingströme
Modellierung der LIB-Materialmassenflüsse
Quelle: EVA II Projekt, Empa, (in progress); SARS LIB Projekt, Empa, 2021
Zukünftige Recyclingströme
Modellierung der LIB-Materialmassenflüsse
Quelle: SARS LIB Projekt, Empa, 2021
Prognosen sind nie genau!
Modellierung der LIB-Materialmassenflüsse
Quelle: SARS LIB Projekt, Empa, 2021
Cu
Co
Li
Prognosen sind nie genau!
Schwerpunkt: Flottengrösse
Anzahl Fhz pro
Haushalt
Anzahl Fhz pro
Person
Durchsschnitt für die Schweiz 1.16 0.55
nach Haushaltseinkommen
bis 4 000 CHF 0.61
(…)
mehr als 12 000 CHF 1.72
Nach Urbanisierungsgrad des Wohnorts
Städtischer Kernraum 1.02 0.51
Einflussgebiet städtischer Kerne 1.44 0.62
Gebiete ausserhalb des Einflusses städtischer Kerne 1.38 0.61
Nach Haushaltsgrösse
1 Person 0.64 0.64
(…)
4 Personen 1.65 0.38
(…)
Quelle: BFS, ARE - Mikrozensus Mobilität und Verkehr (MZMV), 2017; BFS, 2021
Heutiger Stand
Schwerpunkt: Flottengrösse
 ÖV wenn möglich
 Entwicklung des ÖV
 Entwicklung shared mobility
 Effekt besonders in der Stadt
 Fhz nur wenn nötig
 Fhz kein Statussymbol mehr
 Treibstoff viel teuerer
 …
Heute Morgen?
Anzahl Fhz pro
Haushalt
Anzahl Fhz pro
Person
Anzahl Fz pro
Haushalt
Anzahl Fz pro
Perso
Durchsschnitt Schweiz 1.16 0.55 ~0.3
Nach Urbanisierungsgrad des Wohnorts
Städtischer Kernraum 1.02 0.51 ~0.4 ~0.2
Einflussgebiet städtischer Kerne 1.44 0.62 ~0.7 ~0.3
Gebiete ausserhalb des Einflusses
städtischer Kerne 1.38 0.61 1.38 ~0.6
Quelle: BFS, ARE - Mikrozensus Mobilität und Verkehr (MZMV), 2017; BFS, 2021
Gibt es eine Alternative?
Schwerpunkt: Flottengrösse
Quelle: BFS, 2021; ASTRA, 2021; BFS, ARE - Mikrozensus Mobilität und Verkehr (MZMV)
Alternatives Szenario «innovative mobility»
Schwerpunkt: Flottengrösse
Quelle: EVA II Projekt, Empa, (in progress)
Alternatives Szenario «innovative mobility»
Modellierung der LIB-Materialmassenflüsse
Quelle: EVA II Projekt, Empa, (in progress); SARS LIB Projekt, Empa, 2021; Inobat 2021; SWICO, 2021
Alternatives Szenario «innovative mobility»
Modellierung der LIB-Materialmassenflüsse
Quelle: EVA II Projekt, Empa, (in progress); SARS LIB Projekt, Empa, 2021; Inobat 2021; SWICO, 2021
Alternatives Szenario «innovative mobility»
Modellierung der LIB-Materialmassenflüsse
Quelle: EVA II Projekt, Empa, (in progress); SARS LIB Projekt, Empa, 2021; Inobat 2021; SWICO, 2021
Alternatives Szenario «innovative mobility»
Modellierung der LIB-Materialmassenflüsse
Quelle: EVA II Projekt, Empa, (in progress); SARS LIB Projekt, Empa, 2021; Inobat 2021; SWICO, 2021
Alternatives Szenario «innovative mobility»
Schlussfolgerungen
 Die Elektrifizierung der Flotte hat viel Potential für die Umwelt
 Li-Ion Batterie sind im Kern des Problems: Sie machen elektrische
Autos möglich, benötigen aber auch viel Rohstoffe
 Der künftige LIB-Recyclingsstrom ist gross und enthält viele
wertvolle Materialien
 Prognosen sind nie genau
 Wie man Transport «konsumiert» ist auch sehr wichtig
 Lösungen sind nicht nur technisch
Quelle: Autoschweiz, 2021
Vielen Dank!
Charles Marmy
Research Associate, Project Manager
Circular Economy and recycling
Swiss Federal Laboratories for Materials Science and
Technology (Empa)
Technology and Society Laboratory (TSL)
Critical Materials and Resource Efficiency Group (CARE)
Tel +41 58 765 79 15
E-Mail charles.marmy@empa.ch
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Boom der Elektromobilität – was ist mit den Batterien?

  • 1. Willkommen Welcome Bienvenue Boom der Elektromobilität – was ist mit den Batterien? Rohstoffe, Recycling und Mobilitätsgewohnheiten Charles Marmy
  • 2. Boom der E-mobilität  BEV Battery Electric Vehicles  HEV+MHEV Hybrid Electric Vehicles  PHEV Plug-In HEV  Andere Andere Technologien (H2)  ICEV Internal Combustion Engine Vehicles Quelle: Autoschweiz, 2021 Heutiger Stand
  • 3. Boom der E-mobilität Quelle: Autoschweiz, 2021; ASTRA, 2021 Einfluss auf die Fahrzeugsflotte
  • 4. Boom der E-mobilität Quelle: Transport & Environment, 2021 (www.ansenv.eu/lca) Gut für das Klima?
  • 5. Boom der E-mobilität Quelle: https://www.autocar.co.uk/car-news/industry/new-ultra-capacitor-tech-could-drastically-boost-battery-ev-range, 2021 Schlüsselpunkt: Die Li-Ion Batterie (LIB)
  • 6. Modellierung der LIB-Materialmassenflüsse  Unfallwahrscheinlichkeit  Lebenserwartung  Exportrate  «Second Life»  Rückgewinnungsquoten  Recyclingstechnologien  Flottenzusammensetzung  Flottengrösse  … Quelle: Autoschweiz, 2021 Ein Model, viele Parameter
  • 7. Modellierung der LIB-Materialmassenflüsse Quelle: Autoschweiz, 2021 2025 ? 2030 ? 2050 ? (…) Wie sieht die Zukunft unserer Mobilität aus?
  • 8. Modellierung der LIB-Materialmassenflüsse Quelle: Workshop mit Akteure der Industrie, EVA II Projekt, Empa, (in progress) Wie sieht die Zukunft unserer Mobilität aus?
  • 9. Modellierung der LIB-Materialmassenflüsse Quelle: EVA II Projekt, Empa, (in progress); SARS LIB Projekt, Empa, 2021 Lager und Flüsse
  • 10. Quelle: EVA II Projekt, Empa, (in progress) Modellierung der LIB-Materialmassenflüsse Künftige Fhz-Flotte: Optimistisches Szenario
  • 11. Modellierung der LIB-Materialmassenflüsse Quelle: EVA II Projekt, Empa, (in progress); SARS LIB Projekt, Empa, 2021 Zukünftige Recyclingströme
  • 12. Modellierung der LIB-Materialmassenflüsse Quelle: EVA II Projekt, Empa, (in progress); SARS LIB Projekt, Empa, 2021 Zukünftige Recyclingströme
  • 13. Modellierung der LIB-Materialmassenflüsse Quelle: SARS LIB Projekt, Empa, 2021 Prognosen sind nie genau!
  • 14. Modellierung der LIB-Materialmassenflüsse Quelle: SARS LIB Projekt, Empa, 2021 Cu Co Li Prognosen sind nie genau!
  • 15. Schwerpunkt: Flottengrösse Anzahl Fhz pro Haushalt Anzahl Fhz pro Person Durchsschnitt für die Schweiz 1.16 0.55 nach Haushaltseinkommen bis 4 000 CHF 0.61 (…) mehr als 12 000 CHF 1.72 Nach Urbanisierungsgrad des Wohnorts Städtischer Kernraum 1.02 0.51 Einflussgebiet städtischer Kerne 1.44 0.62 Gebiete ausserhalb des Einflusses städtischer Kerne 1.38 0.61 Nach Haushaltsgrösse 1 Person 0.64 0.64 (…) 4 Personen 1.65 0.38 (…) Quelle: BFS, ARE - Mikrozensus Mobilität und Verkehr (MZMV), 2017; BFS, 2021 Heutiger Stand
  • 16. Schwerpunkt: Flottengrösse  ÖV wenn möglich  Entwicklung des ÖV  Entwicklung shared mobility  Effekt besonders in der Stadt  Fhz nur wenn nötig  Fhz kein Statussymbol mehr  Treibstoff viel teuerer  … Heute Morgen? Anzahl Fhz pro Haushalt Anzahl Fhz pro Person Anzahl Fz pro Haushalt Anzahl Fz pro Perso Durchsschnitt Schweiz 1.16 0.55 ~0.3 Nach Urbanisierungsgrad des Wohnorts Städtischer Kernraum 1.02 0.51 ~0.4 ~0.2 Einflussgebiet städtischer Kerne 1.44 0.62 ~0.7 ~0.3 Gebiete ausserhalb des Einflusses städtischer Kerne 1.38 0.61 1.38 ~0.6 Quelle: BFS, ARE - Mikrozensus Mobilität und Verkehr (MZMV), 2017; BFS, 2021 Gibt es eine Alternative?
  • 17. Schwerpunkt: Flottengrösse Quelle: BFS, 2021; ASTRA, 2021; BFS, ARE - Mikrozensus Mobilität und Verkehr (MZMV) Alternatives Szenario «innovative mobility»
  • 18. Schwerpunkt: Flottengrösse Quelle: EVA II Projekt, Empa, (in progress) Alternatives Szenario «innovative mobility»
  • 19. Modellierung der LIB-Materialmassenflüsse Quelle: EVA II Projekt, Empa, (in progress); SARS LIB Projekt, Empa, 2021; Inobat 2021; SWICO, 2021 Alternatives Szenario «innovative mobility»
  • 20. Modellierung der LIB-Materialmassenflüsse Quelle: EVA II Projekt, Empa, (in progress); SARS LIB Projekt, Empa, 2021; Inobat 2021; SWICO, 2021 Alternatives Szenario «innovative mobility»
  • 21. Modellierung der LIB-Materialmassenflüsse Quelle: EVA II Projekt, Empa, (in progress); SARS LIB Projekt, Empa, 2021; Inobat 2021; SWICO, 2021 Alternatives Szenario «innovative mobility»
  • 22. Modellierung der LIB-Materialmassenflüsse Quelle: EVA II Projekt, Empa, (in progress); SARS LIB Projekt, Empa, 2021; Inobat 2021; SWICO, 2021 Alternatives Szenario «innovative mobility»
  • 23. Schlussfolgerungen  Die Elektrifizierung der Flotte hat viel Potential für die Umwelt  Li-Ion Batterie sind im Kern des Problems: Sie machen elektrische Autos möglich, benötigen aber auch viel Rohstoffe  Der künftige LIB-Recyclingsstrom ist gross und enthält viele wertvolle Materialien  Prognosen sind nie genau  Wie man Transport «konsumiert» ist auch sehr wichtig  Lösungen sind nicht nur technisch Quelle: Autoschweiz, 2021
  • 24. Vielen Dank! Charles Marmy Research Associate, Project Manager Circular Economy and recycling Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technology (Empa) Technology and Society Laboratory (TSL) Critical Materials and Resource Efficiency Group (CARE) Tel +41 58 765 79 15 E-Mail charles.marmy@empa.ch Kontakt

Hinweis der Redaktion

  1. Definitely better for the climate. Let’s hope the electrification continues. However, important question: what does it mean in terms of ressources? How will the recycling industry have to adapt? The rest of the cars are similar to ICEV, but Batteries are completely different and need specialized infrastrucutre. Are we ready? To answer that, we need a model ab
  2. Definitely better for the climate. Let’s hope the electrification continues. However, important question: what does it mean in terms of ressources? How will the recycling industry have to adapt? The rest of the cars are similar to ICEV, but Batteries are completely different and need specialized infrastrucutre. Are we ready? To answer that, we need a model ab
  3. Show model, explain important parameters Cars live a long time: big lag, predicting waste is important!
  4. How will the model evolve in the future? Pronostics workshop Talk only about fleet composition
  5. Pronostics workshop Talk only about fleet composition
  6. Input vs Output vs Fleet size
  7. Fleet sc fast
  8. Show monte carlo results from Amund. Tell that any honest projections should actually look
  9. Show monte carlo results from Amund. Tell that any honest projections should actually look like that
  10. Add context from inobat
  11. Add context from inobat