Batterie-Recycling: Wohin mit alten Akkus?

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Die Energiespeicher stellen nach ihrem Lebenszyklus ein echtes Problem für die Umwelt dar. Doch es gibt auch Chancen.

Die E-Mobilität boomt. Rechnet man allein die Absätze in China und Europa des ersten Quartals zusammen, wurden auf beiden Märkten 941.901 vollelektrische Automobile und Hybridfahrzeuge zugelassen. Was alle eint: Die E-Modelle fahren mit Batterien. Das lässt den künftigen Berg an nicht mehr brauchbaren Akkus ins Unermessliche anwachsen. Neben den Batterien aus den zugelassenen Autos kommen noch die Akkus aus den Test- und Entwicklungsfahrzeugen und die der Vorserien.


Momentan ist das Recycling allerdings nicht hinreichend gelöst. Das liegt auch an den noch komplizierten und teils manuellen Prozessen. Doch bei dem wachsenden Volumen verspricht das Verwerten in spätestens zehn Jahren zum interessanten Geschäftsmodell zu werden, prognostiziert das Nomura Research Institute America. Dann stapeln sich die Akkus der ersten E-Auto-Generation auf den Wertstoff-Höfen und Masse macht Marge.


Die Autohersteller sind selbst noch nicht gesetzlich dazu verpflichtet, sich um den Batterie-Müll zu kümmern. Doch sie sind sich bewusst, dass der klimafreundliche Ruf der Elektromobilität auf dem Spiel steht, wenn es keine umweltverträgliche Lösung gibt.


Doch was passiert derzeit mit den nicht mehr brauchbaren Akkus? Zunächst werden sie dem Second Life zugeführt. Sie werden zusammengezogen und zu Energiespeichern umgenutzt. So wirbt BMW damit, die Batterien, die zu schwach für den Autoantrieb sind, als Energiespeicher für das Werk Leipzig in sogenannten Batterie-Farmen zu bündeln. Sie speichern den nicht genutzten Strom aus den werkseigenen Windrädern. Bei Lastspitzen wird die Energie aus den Batterien ins Netz eingespeist.


Sie könnten ebenso als Notstromaggregate für Privathaushalten verwendet werden. Beispiel USA: Durch die häufigen Stromausfälle könnten die „Kraftpakete“ aus schwächeren Batterien die Stromversorgung unterstützten.


Ab einem gewissen Zeitpunkt können Akkus allerdings nur noch final recycelt werden. Das ist ein mühsamer und nicht ungefährlicher Prozess. Das derzeit meist genutzte Verfahren nennt sich pyrometallurgisches Recycling. Auf Deutsch: Die Batterien werden im Hochofen verbrannt. Darum kümmern sich derzeit einige spezialisierte Anbieter.


Batterie-Demontage bei Volkswagen. (Fotos: Volkswagen).


Volkswagen will Abhilfe schaffen: Der Hersteller startet in Salzgitter mit einer Pilotanlage, dass „ein innovatives und nachhaltiges Verfahren für Batterie-Recycling“ unter dem Dach Volkswagen Group Components entwickelt, sagt der Konzern.


Die Niedersachsen nutzen ein mechanisches Verfahren. Dabei wird die Batterie erst entladen und dann demontiert. Erste Rohstoffe wie das Aluminiumgehäuse, Kupferkabel und Kunststoff werden in den Kreislauf zurückgeführt. Dann werden die Batteriemodule unter einer Schutzatmosphäre stark zerkleinert und durch den austretenden flüssigen Elektrolyten zu einer feuchten Masse, dem Granulat. Das wird getrocknet, gesiebt, in ein Magnetband geleitet und dadurch immer feiner und feiner. Am Ende entsteht das sogenannte „Schwarze Pulver“, das unter anderem wertvolles Graphit Lithium, Mangan, Kobalt und Nickel enthält. Ein Industriepartner übernimmt das zur Trennung in einzelne Bestandteile. Diese können als sekundäres Rohmaterial für den Bau von Kathoden von neuen Batterien genutzt werden.


Ganz vorne dabei ist auch das Fraunhofer IKTS: „Es muss eine wirtschaftliche Kreislaufführung von Batteriekomponenten sein, um Verluste im Produkt- und Stoffkreislauf zu vermeiden und negative Umweltwirkungen von Batterien zu reduzieren“, erklärt das Forschungsinstitut. Das Fraunhofer IKTS entwickelt verschiedene Konzepte, mit denen Stoffkreisläufe geschlossen und Rohstoffe in die Batteriezellproduktion zurückgeführt werden können.


Wer auch immer das Rennen um das optimale Verfahren entwickelt, verfügt über eine Gelddruckmaschine. Denn die enthaltenen Rohstoffe sind begehrt. Das ergibt eine Berechnung des Helmholtz-Instituts aus dem Jahr 2018. Die Wissenschaftler berechneten die Lagerbestände von Kobalt. Schon vor drei Jahren fürchteten die Forscher, dass bei zunehmender Anzahl von E-Fahrzeugen die derzeitig bekannten Kobaltreserven bis ins Jahr 2050 um das Doppelte überstiegen sein werden.


Damit werden die alten Batterien zur heißen Ware. Das Nomura Research Institute America geht davon aus, dass die Recyclingkosten nach 2025 dank verbesserter Effizienz bei Automatisierung, Transport und Metallurgie mit steigendem Volumen sinken werden, sagte Analyst Akihito Fujita. Damit wäre das Geschäftsfeld Batterierecycling bereitet.



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