Blockchain und Nachhaltigkeit Teil 2: Second Life für Batterien

Auch in der Automobilindustrie wird Nachhaltigkeit eine immer größere Bedeutung zugeschrieben. Das liegt am Bewusstseinswandel vieler Menschen und an entsprechenden gesetzlichen Vorgaben. Folglich treiben die Hersteller und Zulieferer zum einen die Reduktion von Emissionen bei der Produktion voran. Zum anderen arbeiten sie an der Entwicklung emissionsfreier Fahrzeuge: Nutzen Elektrofahrzeuge Strom aus erneuerbaren Quellen, lassen sie sich vollständig CO2–neutral betreiben. Das klingt an sich sehr vielversprechend, wäre da nicht die Hochvoltbatterie (HVB), die heute meist eine Lithium-Ionen-Batterie ist. Deren Nachteile sind längst bekannt. Neben dem hohen Energieverbrauch und dem Einsatz seltener Materialien bei der Herstellung zählen dazu vor allem die unmenschlichen Arbeitsbedingungen beim Abbau der Rohstoffe. Hinzu kommen verschiedene Sicherheitsprobleme – etwa die schnelle Brandbildung bei Unfällen und das komplizierte Löschen. Außerdem können Hochvoltbatterien bei falscher Handhabung extrem kurzlebig sein.

Umso wichtiger ist es, für HVBs das Konzept der Kreislaufwirtschaft konsequent umzusetzen. Das beinhaltet neben der bereits etablierten Aufbereitung (Recycle) von Hochvoltbatterien vor allem eine Wiederverwendung (Reuse) in Form eines „Second Lifes“: Gebrauchte HVBs werden dann entweder in neue Fahrzeuge eingebaut oder dienen als Energiespeicher für andere Zwecke. Für beides ist eine lückenlose und verlässliche Dokumentation entlang der gesamten Wertschöpfungskette unabdingbar, weil nur so die erforderliche Gewissheit über den Sicherheits- und Gesundheitszustand der HVB gegeben ist. Erkannt haben das bereits einige Unternehmen, die an einem neuen Standard arbeiten, der den Informationsfluss bei Lithium-Ionen-Batterien regeln soll. Dabei stehen die Transparenz und Rückverfolgbarkeit von sicherheitsrelevanten Informationen (zum Beispiel Betriebssicherheit, Fälschungssicherheit), von qualitätsrelevanten Informationen (zum Beispiel Ladezustand (SoC) oder Gesundheitszustand (SoH) einer Batterie) und von technischen Informationen (zum Beispiel von verbauten Zellen und Materialien) im Fokus.

Ein Proof of Concept für eine sichere Hochvoltbatterien-Supply-Chain

Bei MHP halten wir die Blockchain für die optimale Technologie, um die erforderliche Transparenz und Rückverfolgbarkeit auf effektive und effiziente Weise sicherzustellen. Im Rahmen eines Kundenprojekts haben wir bereits die Dokumentation von sicherheitsrelevanten bzw. qualitätsrelevanten Informationen zu einer HVB entlang der Supply Chain prototypisch umgesetzt. Dabei werden unter anderem Daten zum Ladezustand und zu Ladezyklen aus den Bestandsystemen in einer Blockchain gespeichert. Diese Daten lassen sich als erste Indikatoren für den Gesundheitszustand einer Hochvoltbatterie nutzen. Denn werden HVBs beispielsweise einmal vollständig ent- und wieder aufgeladen, steigt das Risiko für einen Kurzschluss und sogar Brand. Ihre Daten können die Supply-Chain-Teilnehmer verlässlich bereitstellen und weiteren Stakeholdern zugänglich machen. Zudem können sie gegenseitig Aussagen – beispielsweise zur Produkthaftung – belegen und Handlungen aus der Produkthistorie ableiten. So kann zum Beispiel ein Logistikunternehmen prüfen, ob die zu transportierende HVB „gesund“ ist. Ein OEM kann bewerten, ob eine risikofreie Einlagerung möglich ist. Und der Endkunde kann sich davon überzeugen, ob im Fahrzeug tatsächlich eine original HVB verbaut wurde. Um die Verlässlichkeit weiter zu steigern und die Aussagekraft der Informationen zu erhöhen, ist für die Zukunft denkbar, Informationen direkt vom Steuergerät einer HVB in der Blockchain zu speichern und damit Bestandssysteme als potenzielle Ziele für Manipulationen zu umgehen.

Mit der Blockchain lässt sich aber nicht nur eine fälschungssichere Dokumentation erreichen. Weil Intermediäre und damit typische Bottlenecks wegfallen, steigt die Prozesseffizienz deutlich: Weil belastbare Daten vorliegen, sind keine aufwendigen und kostenintensiven Analysen, Kalkulationen und Verhandlungen erforderlich. Aufgefasst werden kann das als ein weiterer Beitrag zur Reduzierung (Reduce) – in ökonomischer und ökologischer Hinsicht. Schließlich bedeuten effizientere Prozesse häufig auch weniger Verbrauch von Ressourcen.

Ein weiterer Vorteil der Blockchain: Bislang voneinander isolierte Ökosysteme können sich technologisch verbinden und Daten austauschen. Das ist ganz besonders mit Blick auf die Ladeinfrastruktur ein enormer Gewinn. Außerdem hat sich gezeigt, dass die dezentrale Blockchain als Anlass für Unternehmen dienen kann, ins Gespräch zu kommen und die Zusammenarbeit voranzutreiben – bis hin zur Coopetition. Entstehen können so neue Geschäftsmodelle wie beispielsweise Battery as a Service: Anstatt Batterien zu kaufen oder zu laden, können Kunden diese leasen oder tauschen. Mechanisch ist das bereits möglich. In der Praxis mangelt es aber bislang an Transparenz und damit an Vertrauen bei der Abrechnung und an Effizienz bei der Abwicklung. Werden die Werte von Batterien mithilfe der Blockchain eindeutig ermittelt, laufen Transaktionen sicher und zügig ab.

Der angestrebte Lebenszyklus einer Hochvoltbatterie – vom Ressourcenabbau zum Recycling über First und Second Life: Die Blockchain und ihre fälschungssichere Dokumentation von technischen sowie qualitäts- und sicherheitsrelevanten Informationen ermöglicht eine deutliche Effizienzsteigerung der Prozesskette und Realisierung des Second Lifes.

Infos zum Blogpost

Veröffentlicht am: 17.11.2020
Autor*Innen: Katarina Preikschat, Simon Bogner

Mehr zu Katarina Preikschat


Katarina Preikschat
Blockchain Portfolio Developer, Intelligent Mobility

Ein “Better Tomorrow” geht nicht ohne…:
...den Zusammenhalt und die Rücksicht der Menschheit auf der ganzen Welt. Hierfür werden Technologien wie Blockchain benötigt, um die Basis zu schaffen: Vertrauen und Verständnis für das verteilte „Wir“ – weniger das zentrale „Ich“.

Mein Herz schlägt schneller für…:
... die große weite Welt!

Vernetzen bei:
LinkedIn

Mehr zu Simon Bogner


Simon Bogner
SAP Developer | ISO

Ein “Better Tomorrow” geht nicht ohne…:
… an die zukünftigen Generationen zu denken. Dafür ist es unerlässlich nachhaltige Innovationen voranzutreiben. Keine Innovation ohne IT.

Mein Herz schlägt schneller für…:
... Informatik, Disruption, Fortschritt

Vernetzen bei:
LinkedIn

In sozialen Netzwerken teilen


zurück zu allen Blogposts