Alles rund um das Batterierecycling

Ab 18. Februar 2024 gilt die EU-Batterieverordnung in allen EU-Ländern. Die neuen Vorschriften sollen eine Kreislaufwirtschaft fördern, indem Batterien während ihres gesamten Lebenszyklus reguliert werden.

Bisher ist das Problem des Recyclings von Lithium-Ionen-Batterien kaum gelöst. Der Leitfaden zum EU-Batteriepass soll hier Abhilfe schaffen. Er umfasst die gesamte Wertschöpfungskette von Stromspeichern.

Zwei aktuelle Forschungsprojekte widmen sich dem Recycling von Lithium-Ionen-Batterien: "ReKath" will NMC-Kathodenmaterial "reaktivieren", "Liberation" Batterie-Produktionsabfälle wiederverwerten.

Auf der Hannover-Messe zeigt Bosch eine Entladelösung für das Batterierecycling. Bosch Rexroth liefert der Battery Lifecycle Company eine automatisierte Anlage zur Entladung und Demontage von Batteriemodulen.

Ein am Karlsruher Institut für Technologie entwickeltes Recyclingverfahren verbindet mechanische Prozesse und chemische Reaktionen. Die Methode erlaubt eine hohe Rückgewinnungsquote von Lithium aus Altbatterien.

Ein neues Verbundprojekt will die Recyclingrate von Lithium-Ionen-Batterien erhöhen. Dabei zielt es auf die Rückgewinnung der nichtmetallischen Komponenten, darunter Lithiumsalze, Lösungsmittel und Elektrolytadditive, ab.

Das Zentrum in Schwarzheide umfasst eine Anlage zur Herstellung von Kathodenmaterialien sowie eine Recyclinganlage. Aus ausgedienten Batterien erzeugt sie Schwarze Masse gewinnt Rohstoffe wie Lithium und Nickel zurück.

Fortum und Terrafame starten ein Versuchsprojekt. Terrafame nutzt für die Herstellung von Batteriechemikalien Metalle, die Fortum aus der schwarzen Batteriemasse von Elektrofahrzeugen zurückgewonnen hat.

Mercedes-Benz errichtet im süddeutschen Kuppenheim mit Partnern eine eigene, CO2-neutrale Recyclingfabrik für Batteriesysteme. Das Verfahren der Hydrometallurgie soll die Recyclingquote auf 96 % steigern.

Im Projekt Adrecbat wird die Wiederverwertung von Lithium-Ionen-Batterien bereits zum Zeitpunkt des Produktdesigns betrachtet. Dazu untersuchen die Partner die recyclingrelevanten Schlüsselstellen.

BASF und Tenova Advanced Technologies wollen ein effizientes Recyclingverfahren für Lithium-Ionen-Batterien entwickeln. BASF will das Verfahren in der Prototypanlage in Schwarzheide einsetzen.

Im Projekt "LiBinfinity" wird ein ganzheitliches Konzept zur Wiederverwertung der Materialien von Traktionsbatterien entwickelt. Das verbessert die Nachhaltigkeit der Elektromobilität und verringert Rohstoffabhängigkeiten.

An der TU Chemnitz wird in einem Verbundprojekt die automatisierte Demontage von Traktionsbatterien erforscht. Dazu soll auch eine entsprechende Recyclinganlage aufgebaut werden.

Weil das Recycling von Lithium-Ionen-Akkus in Europa sehr teuer ist und Kapazitäten fehlen, werden Batterien oftmals als Spende an Drittländer exportiert. Eine Praxis, die bislang kaum reguliert wurde. Umweltschützer fordern klare Regeln. 

Das traditionelle Geschäftsmodell der OEMs besteht darin, ein Fahrzeug lediglich einmal direkt als Neuwagen zu verkaufen. Was bislang gängige Praxis war, ist aber ein Hindernis für Nachhaltigkeitsstrategien. 

Der Ansatz "Design for Recycling" könnte die Wertschöpfung von Batterien erhöhen. Der Einsatz recycelter Materialien senkt die Kosten für Ausgangsrohstoffe und ermöglicht Energieeinsparungen in der Batterieproduktion.

Elektroantriebe werden als nachhaltige Antwort auf die Zukunftsfrage der Mobilität betrachtet. Doch je mehr strombetriebene Fahrzeuge die Straßen befahren, umso größer wird das Recyclingproblem für ausgediente Batterien. Vor dem Recycling steht zudem das momentan ungenutzte Potenzial einer Wiederverwendung von Elektrofahrzeugbatterien in stationären Energiespeichern. Eine Lösung versprechen Lebenszyklusmodelle wie das der IoT-Plattform von Circunomics.

Steigende Marktanteile von Elektro-Pkw bedeuten größere Batteriestückzahlen und damit einen wachsenden Rohstoffbedarf. Insbesondere in der Hochlaufphase der Elektromobilität sind dabei vereinzelt Versorgungsengpässe zu befürchten; später können Recyclingkonzepte für alte Zellen zu einer Entspannung der Lage beitragen.

Mit anhaltender Verkehrswende nimmt die Bedeutung von Lithium-Ionen-Batterien (LIB) in Zukunft stark zu. Im Sinne der Kreislaufwirtschaft sind einerseits die optimale und nachhaltige Nutzung vorhandener Ressourcen, andererseits das Schließen von Material-Kreisläufen durch geeignete und effiziente Recyclingverfahren unabdingbar. Der Artikel behandelt die aktuellen Problemfelder und Herausforderungen entlang der Wertschöpfungskette von LIB am Ende ihres Lebenszyklus. Dabei werden insbesondere Aspekte der Vorbehandlung und des Recyclings beleuchtet.

Metalle begegnen uns in allen Lebensbereichen. Die Fähigkeit, sie herzustellen und zu verarbeiten, ist untrennbar mit unserem technologischen Fortschritt verknüpft. Metalle sind die Grundlage für weitreichende Entwicklungen wie die Energie- oder Mobilitätswende, Smart Homes oder die digitale Transformation. Sie machen Zukunft erst möglich. Eine weltweit steigende Nachfrage trifft auf endliche natürliche Ressourcen. Umso wichtiger ist es, verantwortungsvoll mit den verarbeiteten Metallen umzugehen. Die Lösung: Metallrecycling. Es reduziert die Umweltbelastung, indem es natürliche Vorkommen schont und CO2- und Energieeinsparungen ermöglicht. Zugleich sichert es die künftige Rohstoffbasis Europas und mindert die Importabhängigkeit.

Traktionsbatterien kommen in Elektrofahrzeugen in unterschiedlichen Formen und Größen vor und unterscheiden sich etwa entsprechend ihres Einsatzes in vollelektrischen Fahrzeugen, Plugin‐Hybrid‐Fahrzeugen und Hybrid‐Fahrzeugen.

Elektrofahrzeuge sind in unserer Gesellschaft und in den Medien omnipräsent. Zur Erfüllung von Klimazielen werden in entwickelten Industriestaaten weltweit Gesetze erlassen, die eine Umstellung der Automobilflotte auf Elektroantrieb bewirken.

Die Preise und Kosten von Lithium-Ionen-Batterien unterliegen sehr dynamischen und wettbewerbsentscheidenden Faktoren. Es gilt beispielsweise, neue Zellchemien und Materialpaarungen regelmäßig zu bewerten - im Kontext der vielseitig gearteten Rohstoffverfügbarkeiten, der zu erwartenden Energiedichten und schlagkräftiger Partnerschaften. Nicht zu vernachlässigen ist die Material-Wiederverwendung. Roland Berger erklärt anhand der genannten Einflussgrößen und neuer Verfahren, warum das Recycling von bestimmten Zellmaterialien der Alternative "Battery Second Life" vorzuziehen ist.

Batterien sind Quellen elektrischer Energie, die aus gespeicherter chemischer Energie gewonnen wird. Sie sind in großer Stückzahl und erheblichen Tonnagen im Gebrauch. In der Mehrzahl sind sie transportabel, haben häufig eine kurze Lebensdauer und fallen am Nutzungsende als Abfall (Altbatterien) an.