Batterien und Akkus gibt es ganz viele verschiedene und alle sind sie dafür da, Geräte mit elektrischem Strom zu versorgen und funktionsfähig zu machen. Doch was ist eigentlich der Unterschied zwischen Batterien und Akkus? Ganz einfach: Die Batterie ist im Gegensatz zum Akku nicht aufladbar. Das kennst du zum Beispiel von deinem Wecker oder deinem Taschenrechner. Wenn die Batterie einmal leer ist, musst du sie entsorgen. Einen Handyakku oder den Akku einer Digitalkamera kann man dagegen immer wieder aufladen. Er ist praktisch eine wiederaufladbare Batterie. Doch auch die hält nicht ewig: Mit der Zeit muss man sie immer öfter aufladen, bis sie schließlich zu schwach für das Gerät wird. Auch der Akku muss dann entsorgt werden – oder?

Akku
Ein Akku ist eine wiederaufladbare Batterie.

Umweltfreundlich

Eines steht auf jeden Fall fest: Da du Akkus nicht sofort entsorgen musst, sondern immer wieder aufladen kannst, sind sie ein wenig umweltfreundlicher als Batterien. Sie produzieren schlichtweg nicht so viel Müll. Doch auch bei Akkus gibt es Vor- und Nachteile. Um diese zu erklären, machen wir einen kleinen Ausflug in die Chemie.

Es gibt Nickel-Kadmium-Akkus, Nickel-Metallhydrid-Akkus, Lithium-Ionen-Akkus und Lithium-Ion-Polymer-Akkus. Das hört sich sehr kompliziert an, diese Typen lassen sich aber schnell in zwei verschiedene Gruppen einteilen. Die beiden Akku-Varianten mit Nickel entladen sich sehr schnell selbst. Das bedeutet, wenn du sie auflädst und einfach unbenutzt liegen lässt, ist beim nächsten Benutzen der Akku bereits zu einem Teil leer. Auch die Lithium-Ionen-Akkus entladen sich selbst, allerdings nicht so schnell. Ein Vorteil ist hier auch, dass die Akkus genauso groß sind wie die Nickel-Akkus und trotzdem mehr Energie speichern können. Außerdem haben sie eine längere Lebenszeit. Das sind ein paar der Gründe, warum Lithium-Ionen-Akkus häufig zum Einsatz kommen. Du findest solche Akkus zum Beispiel in Handys und Laptops, aber auch die Batterie in einem Elektrofahrzeug funktioniert wie ein Lithium-Ionen-Akku.

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Vor allem in tragbaren Geräten und Elektroautos findest du Lithium-Ionen-Akkus. — Bild: Daimler AG

Alterung durch Oxidation

Ein Lithium-Ionen-Akku besteht aus vielen Zellen, die wiederum jeweils aus einer positiven und einer negativen Elektrode bestehen. Bei der Aufladung wandern die Ionen von der positiven zur negativen Elektrode und lagern sich dort ein. Bei der Entladung ist es andersherum. Mit der Zeit allerdings oxidieren die beiden Elektroden in einer Zelle. Das bedeutet, sie geben Elektronen ab. Die Folge davon ist, dass sie keine Lithium-Ionen mehr speichern können. Das Auf- und Entladen des Akkus funktioniert immer weniger.

Du fragst dich nun sicher: Warum oxidieren die Elektroden in den Zellen überhaupt? Das hängt vor allem von Temperatur und Ladezustand des Akkus ab. Wenn der Akku zum Beispiel in einer sehr warmen Umgebung aufbewahrt wird und zudem noch vollgeladen ist, altert er sehr schnell.

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Ein Stromspeicher aus alten Batterien von Elektroautos — Bild: Daimler AG

Das zweite Leben der Elektroauto-Batterie

Die Lithium-Ionen-Akkus in den Elektroautos der Daimler AG haben eine Lebensdauer von circa zehn Jahren. Dann muss man sie auswechseln, weil die Reichweite der Autos nicht mehr ausreicht. Sind Elektroautos also wirklich so umweltfreundlich, wenn ihre Akkus alle zehn Jahre entsorgt werden müssen?

Die Daimler AG möchte, dass der Lebenszyklus einer solchen Batterie dann noch nicht endet. Deshalb hat der Autobauer die Batterien von 1000 smart-Elektrofahrzeugen zu einem großen Stromspeicher zusammengeschlossen. Wie ein stationärer Energiespeicher soll er zum Beispiel Sonnen- oder Windenergie speichern und dann verfügbar machen, wenn man diese Energie braucht.

Die Akkus der Elektroautos werden damit nicht nur weitere zehn Jahre verwendet, die Energieanbieter könnten so auch ein weiteres großes Problem lösen. Momentan kommt unser Strom noch aus umweltschädlichen Kraftwerken. Deshalb ist das Ziel, langfristig auf erneuerbare Energien, also Energie aus Windrädern oder Energie durch Solarzellen, umzustellen. Auf diese Energie kann man sich aber nicht verlassen, denn die Sonne scheint nicht immer dort, wo Menschen Strom brauchen, und auch der Wind weht dort nicht immer. Es muss deshalb sogenannte Primärreserven geben. Das sind Energiespeicher, auf die sofort zurückgegriffen werden kann, wenn der Strom mal fehlt. Ein Stromspeicher aus ganz vielen alten Elektro-Akkus kann überschüssige Energie aus Sonne und Wind speichern und in solchen Fällen zum Einsatz kommen.

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So stellt sich die Daimler AG den Lebenszyklus der Batterien aus Elektroautos vor. — Bild: Daimler AG

Der Stromspeicher der Daimler AG soll noch dieses Jahr bei den deutschen Energieanbietern in Betrieb gehen und vollautomatisch funktionieren. Nach zehn Jahren eignen sich die Batterien auch dafür nicht mehr. Dann sollen sie recycelt und für den Bau neuer Batterien für Elektroautos verwendet werden.

Was ist Carsharing?

„Share“ ist Englisch und heißt „Teilen“. Beim Carsharing geht es also darum, dass mehrere Menschen Autos gemeinsam nutzen. Meistens sind es große Carsharing-Firmen, die in Großstädten ganze Autoflotten anbieten. Über eine Plattform im Internet oder eine App kann man sich als Nutzer anmelden und ein freies Auto in seiner Umgebung orten. Pro gefahrenem Kilometer bezahlt man dann einen bestimmten Geldbetrag.

Dabei gibt es verschiedene Arten des Carsharings: Beim „stationsbasierten Carsharing“ muss man die Autos an speziellen Stellplätzen abholen und sie nach der Fahrt wieder dorthin zurückbringen, damit andere sie auch nutzen können. Beim „free-floating Carsharing“ stehen die Autos innerhalb eines Gebiets zufällig verteilt und man sucht mit dem Handy nach dem nächstgelegenen freien Fahrzeug.

Carsharing-Dienste werden von vielen verschiedenen Autofirmen angeboten. Car2go von der Daimler AG ist ein Beispiel für ein sehr erfolgreiches free-floating Angebot. Insgesamt hat car2go weltweit mehr als zwei Millionen Nutzer. Durchschnittlich wird alle 1,3 Sekunden eins der insgesamt 14.000 car2go-Fahrzeuge angemietet.

Car2go bietet sogenanntes „free-floating Carsharing“ – das nutzen über zwei Millionen Menschen weltweit

Carsharing ist umweltfreundlich

Besonders bei jungen Menschen ist das Carsharing-Prinzip sehr beliebt. Deshalb gehen die Anbieter davon aus, dass Carsharing in Zukunft noch populärer wird. Bis 2025 rechnen sie weltweit mit mehr als viermal so vielen Kunden. Dass viele Menschen das Angebot nutzen, ist sehr wichtig für die Zukunft. Weniger eigene Autos und mehr Carsharing bedeutet, dass weniger Autos auf der Straße sein werden. Die Leistung jedes Autos wird dafür aber viel mehr ausgenutzt.

Um diese Entwicklung zu unterstützen, hat sich die Daimler AG das Ziel gesetzt, Carsharing mit weiterzuentwickeln. Der Autobauer möchte das Modell mit anderen Ansätzen verbinden, die die künftige Situation auf der Straße auch weiter verbessern.

Durch Elektromotoren kann ein großer Beitrag für die Umwelt geleistet werden. In Stuttgart, Amsterdam und Madrid sind heute schon mehr als 1.000 car2go-Fahrzeuge mit Elektroantrieb unterwegs. Auch das autonome Fahren wirkt sich positiv auf den Straßenverkehr aus: Durch gleichmäßigeres Fahren wird einerseits die Umwelt geschont, andererseits wird autonomes Carsharing für die Menschen deutlich bequemer und sicherer.

Durch die Vernetzung über Apps und digitale Plattformen kann man außerdem schon jetzt abschätzen, wann und wo Carsharing-Autos in Zukunft gebraucht werden. So lässt sich aus jedem einzelnen Auto viel mehr herausholen, da man es zeitlich besser und genauer planen kann. Daimler geht deshalb davon aus, dass in Zukunft nur noch die Hälfte der Carsharing-Autos auf der Straße stehen. Und das, obwohl mehr Menschen das Angebot nutzen.

Seit Dezember 2016 gibt es die App „Croove“ für privates Carsharing

Privates Carsharing

Es gibt außerdem noch eine ganz neue Art des Autoteilens: das private Carsharing. Nach und nach kommt dieses Modell gerade nach Deutschland. Auf einer Online-Plattform oder in einer App können private Autobesitzer ihre Fahrzeuge für eine bestimmte Zeit und eine bestimmte Summe Geld vermieten. Seit Anfang Dezember 2016 bietet auch Daimler eine private Carsharing-App mit dem Namen „Croove“ an. Besitzer aller Fahrzeugmarken können sie nutzen.

Bilder: Daimler AG

Wir Menschen haben bereits früh angefangen, die vielen verschiedenen Rohstoffe der Erde zum Bauen und Herstellen von Produkten zu verwenden. Sand, Kies und Naturstein werden beispielsweise zum Bau von Straßen und Gebäuden verwendet. Mit Braunkohle, Mineralöl und Erdgas wird Energie, also Strom und Wärme produziert. Auf Wärme und Strom sind wir angewiesen – aber nicht nur darauf.  Für die Produktion verschiedenster Materialien müssen permanent neue Rohstoffe abgebaut werden. Viele Rohstoffe gibt es aus diesem Grund heute nur noch in kleinen Mengen.

Um schonender und nachhaltiger mit den wertvollen Rohstoffen umzugehen, werden verarbeitete Materialien heutzutage oft wiederverwendet, weiterverwendet, wiederverwertet oder weiterverwertet. Das nennt man Recycling. Kompliziert? Genius erklärt dir den Unterschied zwischen diesen vier Recyclingarten.

Recycling
Daimler baut Autos so, dass möglichst viele Materialen recycelt werden können

Wiederverwendung und Weiterverwendung

Von Wiederverwendung spricht man, wenn ein Stoff ein wiederholtes Mal für denselben Zweck verwendet wird. Zu dieser Art des Recyclings zählt zum Beispiel die Wiederverwendung von Mehrwegflaschen, aus denen du Saft oder Limonade trinkst. Von Weiterverwendung spricht man, wenn ein Stoff für einen anderen Zweck verwendet wird. Wenn du beispielsweise aus einer Konservendose einen Stiftehalter bastelst. Bei diesen beiden Arten des Recyclings bleibt das Material an sich gleich.

Wiederverwertung und Weiterverwertung

Bei der Wiederverwertung und der Weiterverwertung wird das ursprüngliche Material verändert. Bei der Herstellung eines Produkts gibt es immer Ausgangsstoffe, aus denen das Produkt besteht. Sie sind im fertigen Produkt aber oft nicht mehr erkennbar. Bei der Wiederverwertung werden diese Stoffe herausgefiltert, um dasselbe Produkt neu herzustellen. Dieses Verfahren wird bei Kunststoffen angewendet, um neue Kunststoffe herzustellen. Bei der Weiterverwertung werden alte Stoffe oder Produktionsabfälle zur Herstellung eines völlig neuen Produkts mit anderen Eigenschaften genutzt. So werden Papierabfälle zu Kartonagen für Pakete.

Autorücknahme bei Daimler

Recycling
Das passiert bei der Daimler Autorücknahme mit den ausgedienten Fahrzeugen

Auch die Daimler AG geht sparsam mit Rohstoffen um, indem sie schon einmal verwendete Stoffe wieder für den Autobau verwendet. Dafür müssen miteinander verbundenen Stoffe erst getrennt und wieder in einen Zustand versetzt werden, in dem sich mit ihnen arbeiten lässt. Dafür hat Daimler in Deutschland über 40 sogenannte Rücknahmestellen eingerichtet. Dort nimmt der Autobauer alte Fahrzeuge zurück. Heutzutage werden die Autos extra so gebaut, dass möglichst viel recycelt werden kann. Ein Mercedes-Benz besteht zu 75 Prozent aus Stahl. Das Material kann zu 100 Prozent recycelt werden.

Recycling eines Autos  

Nachdem das Auto an einer Rücknahmestelle abgegeben wurde, werden zuerst Betriebsstoffe wie Öle, Brems- und Kühlflüssigkeiten, Scheibenwasser und Kältemittel  zu einem Teil recycelt und zu einem anderen Teil entsorgt.  Anschließend werden in der Demontage Autoteile wie Batterie, Ölfilter und Katalysator ausgebaut und recycelt. Der Airbag muss entsorgt werden. Danach werden alle restlichen Teile ausgebaut und teilweise vor der Wiederverwendung aufgearbeitet. Wenn nur noch die Karosserie übrig ist, macht sich ein Shredderbetrieb an die Arbeit. Er zerlegt die Einzelteile und stellt sie dann größtenteils wieder zum Wiederverwerten bereit.

Was du tun kannst

Mit Upcycling wird aus einer Jeans eine neue Tasche / www.shutterstock.com, Marius GODOI

Du bist schon auf einem richtigen Weg, wenn du gemeinsam mit deinen Eltern darauf achtest, Mehrwegflaschen zu kaufen und Produkte mit viel Verpackung zu vermeiden. Kleiner Tipp: Verwende zum Basteln alte Dinge aus dem Haushalt. Mit Zeitungspapier, Joghurtbechern und Tetrapaks kann das richtig Spaß machen und es entstehen tolle neue Sachen. Das kreative Recycling von alten Dingen nennt man „Upcycling“. Im Netz findest du viele Ideen, wie beispielsweise Taschen aus alten Jeanshosen oder Magnete aus alten Computertasten. Viel Spaß beim Upcycling!

Titelbild: pixabay.com

Bilder: Daimler AG

 

Jeder hinterlässt ihn

Wahrscheinlich geht es dir im Alltag so wie den meisten Menschen auch: Wenn dir kalt ist, drehst du die Heizung auf. Wenn du richtig Hunger hast, isst du erst einmal ein Schnitzel. Und wenn du wie jetzt einen Genius-Artikel liest, nutzt du Strom – für deinen Computer. Welche Auswirkungen hat das eigentlich auf unsere Umwelt? Die Antwort: Mehr als du vermutlich denkst. Durch die Art und Weise, wie du dich ernährst, wie du wohnst, wie du dich von A nach B bewegst oder wie du einkaufst, hinterlässt du einen sogenannten ökologischen Fußabdruck.

Angebot und Nachfrage

Aus der Wirtschaft kennen wir das Prinzip von Angebot und Nachfrage. Steigt die Nachfrage nach einem Produkt, wird dieses zunächst knapper und dementsprechend auch teurer. Doch ein Produkt kann normalerweise immer wieder hergestellt werden, so dass die Nachfrage befriedigt wird. Auch die Erde ist ein Angebot: die Fläche, die die Menschen zum Leben nutzen können. Von den 51 Milliarden Hektar an Erdoberfläche zählen dazu allerdings nur etwa 8,3 Milliarden Hektar – der restliche Teil besteht aus Meeren, Wüsten oder Eis. Das Angebot, auch Biokapazität der Erde genannt, ist also ganz schön knapp.

Noch knapper wird es aber durch die Nachfrage – den Menschen und seine eigene Biokapazität. Damit seine Bedürfnisse befriedigt werden, wirtschaftet er, wodurch Fläche beansprucht wird – beispielsweise durch Energiegewinnung oder Viehzucht. Aber auch Abfälle und Abgase müssen von der Umwelt abgebaut werden. Die Menschen brauchen durch ihr alltägliches Handeln einen Teil der Fläche der Erde auf. Das Ökosystem unseres Planeten kann zwar viele Stoffe abbauen und auf bereits genutzter Fläche wieder neue Ressourcen zur Verfügung stellen, dazu benötigt es aber sehr viel Zeit – Zeit, die wir nicht haben.

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Auf großem Fuß: Je mehr Energie und Rohstoffe du verbrauchst, desto größer ist dein ökologischer Fußabdruck. © Konstanttin/shutterstock.com

Eine Währung zum Vergleich

Die beiden Wissenschaftler Mathis Wackernagel und William Rees überlegten sich, wie lange unsere Erde denn überhaupt noch ausreicht, um die Bedürfnisse von rund sieben Milliarden Menschen zu befriedigen. Dazu mussten sie das Angebot der Erde mit der Nachfrage der Menschen vergleichen. Zur Lösung dieses komplizierten Problems entwickelten sie eine Art Währung: den ökologischen Fußabdruck. Dieser lässt sich sogar für eine einzelne Person berechnen und sagt dir, wie groß die Fläche ist, die du zum Leben brauchst. Je mehr Energie und Rohstoffe du im täglichen Leben verbrauchst, desto größer ist dein ökologischer Fußabdruck. Gemessen wird diese Größe in Hektar und lässt sich auch für Haushalte, Regionen und ganze Nationen bestimmen.

Ein Leben auf zu großem Fuß

Angebot und Nachfrage von Biokapazität werden seitdem regelmäßig gegenübergestellt – mit erschreckendem Ergebnis: Wir leihen uns die Natur, ohne sie zurückzuzahlen. Würde man die 8,3 Milliarden Hektar an nutzbarer Erdoberfläche gerecht aufteilen, blieben jedem Menschen rund 1,8 Hektar. In Deutschland zum Beispiel ist der ökologische Fußabdruck von jeder Person aber durchschnittlich 4,7 Hektar groß. Was bedeutet das? Wenn jeder von uns genauso weiterlebt wie bisher, bräuchten wir auf Dauer mehr als zwei Erden! In Deutschland entstehen derart große Fußabdrücke – vor allem durch einen großen Konsum an tierischen Produkten und einem hohen Verbrauch an Heizenergie.

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Mitmachen: Auch du kannst deinen ökologischen Fußabdruck verkleinern. / © somchaij/shutterstock.com

Helfe der Umwelt und verkleinere deinen Fußabdruck

Auch der Durchschnitt der Weltbevölkerung liegt deutlich über dem gerechten Anteil. Da wir unsere Erde aber nicht verdoppeln können, müssen alle mithelfen, ihre Fußabdrücke zu verkleinern. Im Internet findest du Seiten, auf denen du berechnen kannst, wie viel Hektar an Fläche du persönlich nutzt – das Ergebnis wird dich überraschen, da vermutlich auch dein Fußabdruck viel zu groß ist. Ihn zu verkleinern ist allerdings gar nicht so schwer.

Hier ein paar Tipps:

  • Versuche weniger Fleisch zu essen. Du kannst deinen ökologischen Fußabdruck um rund 1.500 Quadratmeter im Jahr verkleinern, wenn du deinen Fleischkonsum um etwa 20 Prozent reduzierst.
  • Wenn dein Urlaubsziel gar nicht so weit weg liegt, reise mit der Bahn anstatt mit dem Flugzeug. Denn Flugreisen verursachen sehr viel CO2 und vergrößern deinen Fußabdruck enorm.
  • Überlege dir mal, wie oft du im Jahr neue Klamotten kaufst und ob du sie wirklich alle brauchst. Shoppe in Secondhandläden oder kaufe auf Flohmärkten ein.
  • Bevor du das nächste Mal etwas wegschmeißt: Überlege, ob du den Gegenstand noch reparieren kannst oder deine Freunde sich darüber freuen.
  • Auch vorausschauendes Autofahren verkleinert den Fußabdruck: Frühzeitiges Bremsen und entspanntes Beschleunigen reduziert den Benzinverbrauch.

Dies ist nur eine Auswahl von zahlreichen Möglichkeiten, wie du deinen ökologischen Fußabdruck verkleinern kannst. Aber: Nimm sie dir zu Herzen, sporne deine Freunde an mitzumachen und helft gemeinsam unserer Umwelt.

Titelfoto: © yaruta/istockphoto.com