Fraunhofer entwickelt Robotersystem zum automatisierten Altbatterien-Recycling

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Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Produktionstechnik und Automatisierung (IPA) entwickeln in dem Projekt „Rob@t2Cell“ ein Roboter-basiertes System für ein automatisiertes Recycling und die Wiederverwendung von Batteriezellen. Das teilte das IPA am Donnerstag mit. Das System entscheidet dabei auch, wie die Altbatterien genutzt werden sollen.

Prinzipiell können Batteriezellen wiederverwendet, industriell wiederaufgearbeitet oder in ihre Bestandteile zerlegt werden, um sie dann in anderen oder ähnlichen Produkten weiter verwenden zu können. Ein wichtiger Punkt für eine automatisierte Wiederaufbereitung und das Recycling ist der Ladezustand der Batteriezellen. Je nachdem, ob die Batterie recycelt oder weiterverwendet werden soll, muss der Ladestand zunächst angepasst werden. Bei Batterien, die recycelt werden sollen, werden die Batterien tiefentladen, bei Weiterverwendung werden sie schonend auf einen vorab definierten Ladezustand gebracht, um funktionierende Batteriezellen weiter am Leben zu erhalten und sie später aufbereiten und wiederverwenden zu können.

Automatischer Recycling-Prozess

Am Beginn steht die Entscheidung, für welchen Zweck eine alte Batterie noch genutzt werden kann und ob sie entladen oder aufgeladen werden muss. Die Fraunhofer-Forscher entwickeln dazu ein robotisches System, das diesen Entscheidungs- und Lade-/Entladeprozess automatisiert. Das umfasst etwa die automatisierte Kontaktierung, eine intelligente Charakterisierung der Batterie und eine Entscheidung in Echtzeit über die Weiternutzung sowie dann den Lade-/Entladeprozess selbst.

Bei Batterien, die für das Recycling vorgesehen sind, erfolgt eine automatisierte Demontage durch einen Roboter. Die Batteriezellen werden freigelegt und geöffnet. Dabei muss der Roboter „höchste Anforderungen an Sicherheits-, Hochvolt- und Softwaretechnik erfüllen“, schreibt das IPA. Nach erfolgter Entwicklung soll der Roboter dann in einem industriellen Testlauf bei dem Recycling-Spezialisten Umicore erprobt werden.

Die Rückgewinnung der Rohstoffe aus den Batteriezellen erfolgt über ein wasserbasiertes Recycling-Verfahren. Es soll auch nicht-tiefentladene Zellen verarbeiten können und sehr effizient sein, versprechen die IPA-Forscher.

Das Projekt „Automatisierte Kreislaufwirtschaftsanlage mit intelligenter Entladung und Aufbereitung von Batteriezellen für eine zirkuläre Wertschöpfungskette Batterie – Rob@t2Cell“ läuft noch bis Ende 2028. Beteiligt sind neben dem Fraunhofer IPA noch Umicore, acp systems, die Fraunhofer-Einrichtung für Wertstoffkreisläufe und Ressourcenstrategie (IWKS) sowie das Institut für Industrielle Fertigung und Fabrikbetrieb (IFF) der Universität Stuttgart. Weitere Partner sind BorgWarner Battery Systems Technical Center und Siemens.

5,09 Millionen Euro Fördergeld fließen für das Projekt vom Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR).

(olb)