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StartseiteForschung aktuellDas schwierige Recycling von Elektroauto-Batterien12.11.2018

Lithium-Ionen-AkkusDas schwierige Recycling von Elektroauto-Batterien

Viele Menschen würden gerne Elektrowagen anschaffen, wären da nicht etliche Hürden: die Reichweite und der relativ hohe Preis zum Beispiel. Und was passiert eigentlich nach Gebrauch mit den Batterien? Sie enthalten teure und teils knappe Metalle. Doch das Recycling ist aufwendig.

Von Hellmuth Nordwig

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"Ich fahre mit Strom" steht an einem elektrisch angetriebenen Opel Ampera, der am 27.04.2016 in Halle (Sachsen-Anhalt) an einer Ladesäule von EnviaM geladen wird. (dpa / picture alliance / Jan Woitas)
Die Akkus für Elektroautos sind noch nicht darauf ausgerichtet, dass Ihre Komponenten wiederverwertbar sind (dpa / picture alliance / Jan Woitas)
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Eine Infrastruktur für das Recycling von Batterien aus Elektroautos existiert bereits. Und das auch nötig. Denn die EU schreibt vor, dass mindestens 50 Prozent des Materials wieder verwertet werden müssen. Gerade Nickel, Kobalt, Kupfer und Lithium sind teuer und teilweise knapp. Doch schon der Transport gebrauchter Batterien ist aufwendig. Auch in ihnen steckt ja noch viel Energie, selbst wenn sie entladen sind, berichtet Frank Treffer. Er leitet das Batterierecycling bei der Hanauer Firma Umicore.

"Jeder Transport von einer Lithium-Ionen-Batterie ist ein Gefahrguttransport. Völlig unabhängig davon, ob die Batterie beschädigt ist oder nicht. Daraus ergeben sich Forderungen, die wir gemeinsam mit unseren Kunden umzusetzen haben. Unser Kunde ist letztlich für die Sicherheit des Abfalls verantwortlich. Als Recycler kennen wir die Batterie-Historie nicht. Eine gemeinsame Risikoanalyse wird da notwendig, um wirklich zu erkennen: Wo sind die Risiken und was kann man dagegen tun? Damit der Transportweg gesichert ist und letztlich auch die Lagerung bei uns." 

Hunderte verschiedene Arten

Das bedeutet: Zusammen mit der Batterie muss der Kunde, etwa ein Autohändler, einen umfangreichen Fragebogen abgeben: Um welchen Batterietyp handelt es sich, von welchem Hersteller und Baujahr, wie viele Ladezyklen wurden absolviert und so weiter. Denn Hunderte verschiedener Arten von Batterien sind auf dem Markt, mit unterschiedlichen Gefahrenpotenzialen. Im Extremfall wird ein Akku explosionssicher verpackt für den Transport ins Recyclingwerk. Dort wird er dann zerlegt.

"Da kann man davon ausgehen, dass im Schnitt ungefähr 60, 70 Prozent der Menge tatsächlich Batterien sind, also Batteriezellen oder Batteriemodule. Und der Rest sind dann Elemente aus der Versorgung, also des Kühlkreislaufs, der Verbindungstechnik, oder Trägermaterialien, die Gehäuse nicht zu vergessen. Das sind alles Materialien, die mit dem eigentlichen Batteriethema gar nichts zu tun haben."

Kunststoff, Platinen, Kupferkabel, Stahlgehäuse

Bei diesem Rest ist das Recycling relativ einfach: Kunststoff, Platinen, Kupferkabel, Stahlgehäuse - sie werden in die entsprechenden Stoffströme eingeschleust. Das ist schon mal ein Drittel des Materials. Und nur weil die Recycling-Quote hier so hoch ist, lässt sich die EU-Vorgabe derzeit überhaupt einhalten. Zerlegt werden die Batterien bisher von Hand. Das dauert für jeden einzelnen Akku rund eine Stunde. Gerne würde Umicore dafür Roboter einsetzen, aber momentan geht das nicht, erklärt Frank Treffer.

"Keine Batterie gleicht der anderen, wenn man das auch noch über die Hersteller hinweg sieht. Das bedingt also die Notwendigkeit, hier flexibel zu sein. Und die einzige flexible Weise, diese Batterien zu demontieren, ist eben die händische Demontage. Eine Automatisierung ist natürlich nur dann sinnvoll, wenn ein einzelner Batterietyp in einer höheren Stückzahl auf dem Markt ist und recycelt werden muss beziehungsweise, auf der anderen Seite, wenn es zu einer Art Standardisierung kommt."

Teilweise sehr hohe Rückgewinnungsquoten

Die fehlt bisher. Die Akkus für Elektroautos sind nicht so entwickelt, dass Ihre Komponenten wiederverwertbar sind, und schon gar nicht daraufhin optimiert. Es ist also viel Vorarbeit nötig, bevor das eigentliche Recycling des Batteriematerials überhaupt beginnen kann. Dafür gibt es verschiedene Verfahren. Umicore schmilzt die gesamten Li-Ionen-Batteriezellen ein und gewinnt dabei Metall-Legierungen, die dann weiter aufgearbeitet werden. Nach Angaben des Unternehmens wird dabei ein großer Anteil des Batteriematerials recycelt.

"Wir erfüllen das in der Größenordnung zwischen 60, 65, 70 Prozent. Das hängt auch etwas vom Eingangsmaterial ab. Aber wenn Sie danach fragen, wie die Rückgewinnungsquote der einzelnen Elemente ist, speziell für Kobalt und Nickel zum Beispiel: Das sind deutlich höher als 90 Prozent."

Noch deckt der Materialwert dieser wertvollen Elemente nicht die Kosten des aufwändigen Prozesses. Aber langfristig streben die Recycler wenigstens eine "schwarze Null" an.

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