Technologie

Recycling von Elektroauto-Batterien wird zum Problem

Das Recycling von ausgedienten Batterien aus Elektroautos bleibt teuer. Die vielen verschiedenen Modelle und der komplizierte Aufbau machen effizientere Lösungen schwierig.
27.01.2019 18:54
Lesezeit: 2 min

Die EU schreibt heute vor, dass bei Batterien von Elektroautos mindestens 50 Prozent des Materials recycelt werden. Doch eine Lithium-Ionen-Batteriezelle besteht aus bis zu 100 Einzelteilen auf engstem Raum. Dadurch ist das Recycling von ausgedienten Batterien ein teurer Prozess.

„Da drin stecken zwei Elektroden. Das sind dünne Folien. Eine besteht aus Aluminium, eine aus Kupfer. Die sind umeinander gewickelt", zitiert der Deutschlandfunk Urs Peuker, Professor für Aufbereitungstechnik an der TU Bergakademie Freiberg.

Die beiden Folien sind mit Aktivmaterial beschichtet. Bei der Aluminiumfolie kann das aus Nickel, Kobalt oder Mangan bestehen. Die Kupferfolie hingegen ist mit einem speziellen Graphit beschichtet.

"Jetzt haben wir schon mal vier Materialien. Dann kippen wir noch ein Lösungsmittel rein, das mit verschiedenen Chemikalien gemischt ist, die die elektrische Leistungsfähigkeit der Batterie verstärken.“

Zum Recycling kann man diese Mischung erhitzen, bis die Metalle schmelzen. Die Schmelze fängt man auf und kann die Metalle weiterverarbeiten. So macht es etwa die Firma Umicore in Antwerpen in Europas größter Anlage.

Doch weil das Schmelzverfahren viel Energie benötigt, setzen andere Betriebe auf die mechanische Zerkleinerung der Batteriezellen. Die Beschichtung der Elektroden fällt dabei als schwarze krümelige Masse an, die viel Nickel und Kobalt enthält, die beide teuer sind.

Die schwarzen feinen Krümel von den geschredderten Metallfolien werden abgesiebt und aufbereitet. Übrig bleiben die Elektroden selbst. Noch arbeiten die Forscher an einem effizienten Verfahren, um Aluminium und Kupfer voneinander zu trennen.

"Wer jemals versucht hat, Lametta voneinander zu trennen – das ist eine Herausforderung", sagt Urs Peuker. Sein Team nimmt einen Trick zum Vorbild, den man auch zu Hause anwendet: die Aluminiumfolie einfach knüllen.

"Und die Kupferfolie auch zu knüllen. Dann haben wir wieder kompakte Teilchen. Und Kupfer ist deutlich dichter als Aluminium. Dann haben wir ein Trennmerkmal und können das trennen."

Dieses Zerknüllen passiert beim letzten Zerkleinerungsschritt in einer sogenannten Hammermühle. Hier wird das Material zu Kugeln von einigen Millimetern Größe geschlagen. So erreichen die Forscher schließlich einen Reinheitsgrad von 90 Prozent.

Einen anderen, noch experimentellen Weg gehen Forscher der Fraunhofer-Projektgruppe für Wertstoffkreisläufe in Hanau. Johannes Öhl packt die ganze Batteriezelle in einen Reaktor, so groß wie eine Waschmaschine, den er mit Wasser füllt.

Dann legt er Strom an, und es knallt. Denn die Entladung der elektrischen Spannung verursacht Schockwellen. "Die werden in dem Medium Wasser hervorgerufen und treffen auf die Batterien, die wir in dem Reaktor haben", sagt Öhl.

Das Besondere an diesen Schockwellen sei, dass sie bevorzugt Schwachstellen der Materialien angreifen. Man kann also auf diese Art und Weise verschiedene Materialien gezielt voneinander trennen.

Zwar ist diese Technik bewährt, um Leiterplatten oder Photovoltaik-Module zu zerlegen. Doch die Lithium-Ionen-Batterien muss man etwa tausend Mal mit Stromstößen behandeln, bis die schwarze Beschichtung ganz von den Elektrodenfolien abgelöst ist.

Daher braucht auch dieses Trennverfahren mithilfe von elektrisch verursachten Schockwellen viel Energie. Genau wie die beiden anderen Verfahren, Einschmelzen und Schreddern, decken der Wert der gewonnenen Materialien nicht die Kosten des Recyclings.

Hinzu kommt das Problem, dass Hunderte verschiedener Arten von Batterien auf dem Markt sind. Daher muss man zum Recycling umfangreiche Fragebogen ausfüllen: Hersteller, Batterietyp, Baujahr, wie viele Ladezyklen und so weiter.

Wegen der vielen verschiedenen Modelle müssen die Batterien heute noch von Hand zerlegt werden, was für jeden einzelnen Akku etwa eine Stunde dauert, zitiert der Deutschlandfunk Frank Treffer.

"Keine Batterie gleicht der anderen. [...] 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."

Mehr zum Thema
article:fokus_txt
Anzeige
DWN
Finanzen
Finanzen Der deutsche Markt konzentriert sich auf neue Optionen für XRP- und DOGE-Inhaber: Erzielen Sie stabile Renditen aus Krypto-Assets durch Quid Miner!

Für deutsche Anleger mit Ripple (XRP) oder Dogecoin (DOGE) hat die jüngste Volatilität am Kryptowährungsmarkt die Herausforderungen der...

DWN
Unternehmen
Unternehmen KI-Schäden: Wenn der Algorithmus Schaden anrichtet – wer zahlt dann?
05.07.2025

Künstliche Intelligenz entscheidet längst über Kreditvergaben, Bewerbungen oder Investitionen. Doch was passiert, wenn dabei Schäden...

DWN
Panorama
Panorama Was Autofahrer über Lastwagen wissen sollten – und selten wissen
05.07.2025

Viele Autofahrer kennen das Gefühl: Lkw auf der Autobahn nerven, blockieren oder bremsen aus. Doch wie sieht die Verkehrswelt eigentlich...

DWN
Finanzen
Finanzen Steuererklärung 2024: Mit diesen 8 Steuertipps können Sie richtig viel Geld rausholen
05.07.2025

Viele Menschen drücken sich vor der Steuererklärung, weil diese manchmal etwas kompliziert ist. Doch es kann sich lohnen, die...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Wirtschaftskriminalität: Insider-Betrug kostet Millionen - Geschäftsführer haften privat
05.07.2025

Jede zweite Tat geschieht im eigenen Büro - jeder fünfte Schaden sprengt die fünf Millionen Euro Marke. Wer die Kontrollen schleifen...

DWN
Unternehmen
Unternehmen Microsoft kippt den Bluescreen, doch das wahre Problem bleibt
05.07.2025

Microsoft schafft den berühmten „Blauen Bildschirm“ ab – doch Experten warnen: Kosmetische Änderungen lösen keine...

DWN
Panorama
Panorama So bleiben Medikamente bei Sommerhitze wirksam
05.07.2025

Im Sommer leiden nicht nur wir unter der Hitze – auch Medikamente reagieren empfindlich auf hohe Temperaturen. Doch wie schützt man...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Deutsche Bahn: Sanierung des Schienennetzes dauert länger – die Folgen
05.07.2025

Die Pläne waren ehrgeizig – bis 2030 wollte die Bahn mit einer Dauerbaustelle das Schienennetz fit machen. Das Timing für die...

DWN
Unternehmensporträt
Unternehmensporträt H&K-Aktie: Rüstungsboom lässt Aufträge bei Heckler & Koch explodieren
04.07.2025

Heckler & Koch blickt auf eine Vergangenheit voller Skandale – und auf eine glänzende Gegenwart und Zukunft. Der Traditionshersteller...