Elektroautos: Akku-Recycling schon jetzt wirtschaftlich
Händeringend werden effiziente Verfahren für das Recycling von E-Auto-Batterien gesucht. Ein kleines Unternehmen aus Niedersachsen ist vorne mit dabei.
(Bild: P5h / Shutterstock.com)
- Susanne Donner
Dutzende Recyclinganlagen für Elektrobatterien sind in Europa geplant. In schnellem Takt kündigen Unternehmen an, in die Verwertung der Energiespeicher aus Elektrofahrzeugen einzusteigen. Zu den namhaftesten zählen BASF, VW und Renault, wie das Magazin MIT Technology Review in seiner aktuellen Ausgabe 5/2022 berichtet (jetzt am Kiosk oder hier zu bestellen).
Das Fraunhofer Institut für System- und Innovationsforschung (ISI) schätzt, dass bis 2030 rund 230.000 Tonnen gebrauchte Elektrobatterien entsorgt werden müssen, bis 2040 gar 1,5 Millionen Tonnen. Zudem versetzt die derzeit in Brüssel verhandelte Batterieverordnung die Branche in Unruhe. Ab 2030 soll dem Entwurf zufolge die Recyclingquote bei Großbatterien für Kobalt bei zwölf Prozent liegen, für Nickel und Lithium bei je vier Prozent.
Dabei plagen Recycler unter anderem Kinderkrankheiten wie eine sich schnell ändernde Zellchemie. So seien die zunehmend verbreiteten Lithiumeisenphosphat-Batterien bei den Recyclern „unbeliebt“, weil sie keine der wertvollen Metalle wie Kobalt, Nickel und Mangan enthalten, sagt Julia Hobohm, Vorständin der Stiftung Gemeinsames Rücknahmesystem Batterien.
Als einer der Marktführer gilt das kleine Unternehmen Duesenfeld, ein Spin-off der TU Braunschweig. In der niedersächsischen Gemeinde Wendeburg arbeiten 45 Mitarbeiter im Drei-Schicht-Betrieb. 3000 Tonnen Batterien verarbeiten sie in einer Demonstrationsanlage jedes Jahr.
Wie man Brände beim Zerlegen verhindert
Einer der kompliziertesten Schritte passiert gleich zu Anfang. Das eingebaute Batterie-Management-System (BMS) erhält stets eine gewisse Restspannung aufrecht, was beim Zerlegen zu Bränden führen kann. Duesenfeld hat einen eigenen Prozess entwickelt, das BMS zu umgehen und die Batterien vollständig zu entladen.
Anschließend können sie geschreddert werden. Das getrocknete Schreddergut enthält Aluminium, Stahl, Kupfer, Kunststoff sowie eine schwarze Masse. Darin stecken neben Grafit die begehrten Metalle Kobalt, Mangan, Nickel und Lithium. Der Mix aus Metall und schwarzer Masse wird gesiebt. Ein Luftstrom trennt voluminöse Teile und Pulver voneinander. Magnetwalzen ziehen magnetische Metalle heraus. Die Details des Verfahrens sind allerdings geheim.
Die recycelte schwarze Masse nehmen Zulieferer der Batterieindustrie ab, um Neuware daraus herzustellen. Die Metalle verkauft Duesenfeld derzeit noch weiter, will damit aber künftig die hausinterne Recyclingquote von 72 auf 91 Prozent erhöhen. „Wirtschaftlich tragen wir uns schon zum heutigen Zeitpunkt selbst“, betont Julius Schumacher, Projektmanager bei Duesenfeld.
Ein wichtiger Kostentreiber ist das Personal. Um dieses zu entlasten, entwickeln Forschende der FH Münster und der RWTH Aachen ein System mit zwei Roboterarmen, welche die mehrere hundert Kilo schweren Batterien selbstständig ausbauen sollen. Eine Infrarot-Tiefenkamera helfe dem Roboter unter anderem, die Schrauben zu erkennen, sagt Projektmitarbeiterin Sigrid Hams. Langfristig sollen die Roboter dann verschiedene Batterietypen selbst identifizieren.
(grh)
