Im Brennpunkt: Akku-Recycling

Der Markt für Lithium-Ionen-Batterien boomt. Vom Elektroauto über den Rasenroboter bis zum E-Scooter arbeiten inzwischen jede Menge Geräte mit diesen Energiespeichern. Mit dem stark steigenden Einsatz von Lithium-Batterien sind aber auch neue Recyclingansätze für diesen Batterien-Typ gefragt.

Schon heute leisten Lithium-Ionen-Akkus in unzähligen Haushaltsgeräten und Elektrofahrzeugen ihren Dienst. Angefangen bei Smartphones und Tablets bis hin zum stetig wachsenden Markt der Elektromobilität (E-Cars, E-Bikes, E-Scooter, usw.) arbeiten jährlich immer mehr Produktgruppen mit diesen Energiespeichern.

Entsprechend schnell wächst auch der Abfallberg. Die Akkus von Elektroautos haben beispielsweise nach fünf bis zehn Jahren ausgedient. Experten gehen davon aus, dass bis 2030 die vierfache Menge an Alt-Batterien aus den Haushalten zurückkommt, im Bereich der Elektromobilität reichen die Schätzungen sogar bis zur Verhundertfachung des bisherigen Müll-Aufkommens.

Neue Ansätze und Methoden für ein effizientes Recycling von Lithium-Ionen-Akkus gewinnen damit zunehmend an Bedeutung. Umso mehr, als die derzeitigen Recyclingverfahren immer noch zu langwierig, energieintensiv und nicht besonders umweltfreundlich sind.

Viel Luft nach oben bei Verwertungsquoten

Zum einen geht es bei neuen Anlagen natürlich darum, die Verwertungsquote in die Höhe zu schrauben. Die gesetzlichen Zielvorgaben für das Batterie-Recycling sind nicht besonders hoch, die in der EU vorgegebene Sammel- bzw. Rücklaufquote für Gerätealtbatterien liegt bei 45 Prozent, wird allerdings nur von der Hälfte der Mitgliedsstaaten eingehalten. Recycelt werden müssen nur 50 Prozent des Materials, für viele Experten ist das viel zu wenig.

Neue Anlagen wie das Redux-Recyclingcenter Bremerhaven von Saubermacher erzielen mit innovativen Verfahren bereits Recyclingquoten von 60 bis 70 Prozent, langfristig strebt man hier die 100-Prozent-Marke an.

Der Stand der Dinge

Umicore, der größte Anbieter für das Recycling von Technologie- und Edelmetallen, gewinnt bei Materialien wie Kobalt und Nickel bereits 95 Prozent zurück. Auch Lithium, dessen Rückgewinnung sich lange Zeit nicht lohnte, wird heute bereits aus den Altgeräten extrahiert. Rechtliche Vorgaben für das Recycling von Lithium oder Kobalt fehlen aber heute nach wie vor.

In den meisten Recyclinganlagen werden Altbatterien noch händisch zerlegt. Danach werden die Batteriezellen mit den wertvollen Metallverbindungen eingeschmolzen, die Schmelze wird aufgefangen und die Metalle werden für die Weiterverarbeitung separiert. Daneben gibt es noch hydrometallurgische Verfahren, um die Metalle beispielsweise mithilfe von Säuren als Salze aus dem Elektrodenmaterial herauszulösen.

Umweltschonende Verfahren sind gefragt

Der Fokus in der Forschung liegt heute bei umweltschonenden Methoden für das Batterierecycling, denn beim Schmelzen der Alt-Akkus entstehen giftige Dämpfe. So arbeitet die Fraunhofer-Projektgruppe für Wertstoffkreisläufe und Ressourcenstrategie IWKS an einer Methode, bei der die Bestandteile durch schockartige elektrische Entladungen voneinander getrennt werden, das Schmelzen der Batteriezelle erübrigt sich damit. Bei Platinen und Solarzellen wird das Verfahren schon erfolgreich eingesetzt.

Einen anderen Ansatz verfolgen Wissenschaftler an der Rice University in Houston. Sie lösen die Metalle durch ein biologisch abbaubares Lösemittel aus den Alt-Akkus heraus. Im Labor wurden damit bereits 95 Prozent des Kobalts und Lithiums aus der Batteriekathode extrahiert.

Zeit für neue Regeln und Konzepte

In einem Punkt sind sich die Experten auch einig: Die gesetzlichen Vorgaben im Bereich der Lithium-Ionen-Akkus müssen künftig angepasst werden. Noch werden diese Energiespeicher, für die es vor allem im Bereich der E-Mobilität eine außergewöhnlich starke Nachfrage gibt, pauschal den „sonstigen Batterien“ zugerechnet – die hier angestrebte Recyclingquote von maximal 50 Prozent ist allerdings viel zu niedrig.

Zudem muss das Thema Batterie-Recycling stärker in die Entwicklungsarbeit der Produzenten einfließen: Batterien sollten künftig nach einheitlichen Standards hergestellt werden, auch die neuerliche Verwertung ganzer Komponenten ist nicht ausgeschlossen. Die Forscher am Fraunhofer IWKS arbeiten bereits an Konzepten, um ganze Batteriekomponenten – etwa für stationäre Anwendungen – wiederzuverwenden.

Das UFH – Ihr Partner für die Akku-Entsorgung und Beratung

Wenn Sie selbst in Österreich Batterien in Verkehr setzen oder Fragen zur Sammlung und Verwertung von Alt-Batterien haben, ist das UFH ihr kompetenter Partner und steht ihnen gerne für individuelle Lösungen zur Verfügung.

Eine aktuelle Studie des Öko-Instituts in Darmstadt zur Umsetzung der EU-Batterierichtline in der Praxis

https://www.oeko.de/publikationen/p-details/study-in-support-of-evaluation-of-the-directive-200666ec-on-batteries-and-accumulators-and-was/