Elektroautos haben nach wie vor ein Imageproblem, wenn es um die Nachhaltigkeit der Traktionsbatterie und der enthaltenen Lithium-Ionen-Akkus geht. Während die herkömmliche Produktion der E-Auto-Akkus bereits hohe CO2-Werte erreicht, verursachen auch thermische Recycling-Verfahren weitere Treibhausgase und setzen zudem Giftstoffe frei. Das in Niedersachsen ansässige Unternehmen Duesenfeld hat ein neues Verfahren entwickelt, mit dem alte Akkus von Elektroautos umweltschonend und mit einer Quote von bis zu 96 Prozent wieder aufbereitet werden können.


Alte Akkus können nur noch bedingt weiterverwendet werden

Nach dem Einsatz der Elektroauto-Akkus können diese beispielsweise noch eine Zeit lang als Energiespeicher in Unternehmen benutzt werden. Aber auch diese Akkus müssen eines Tages recycelt werden. Bisher werden die alten ausrangierten Akkus von Elektroautos unter hohen Temperaturen eingeschmolzen, um die wertvollen Rohstoffe wie Nickel, Kobalt und Kupfer wieder zu gewinnen. Dieses Pyrometallurgische Recycling genannte Verfahren verursacht Experten zufolge sogar noch mehr CO2 als bei der Herstellung der Batterien selbst. Es hat also schon etwas paradoxes an sich. Eigentlich verfolgt man mit dem Recycling einen guten Zweck, andererseits verursachen die Einschmelzverfahren noch mehr CO2. Die Recyclingquote beträgt 25 Prozent. Die Überreste müssen dann auch noch in aufgegebenen Bergwerken endlagert und die beim Prozess freigesetzten giftigen Gasen aufwendig gefiltert werden.


Batterie-Recycling muss im industriellen Maßstab erfolgen

Bis 2025 möchte VW eine Million Elektroautos gefertigt haben. Das Thema Batterie-Recycling spielt somit zunehmend eine zentrale Rolle. Ein kleines Rechenbeispiel zeigt, wie wichtig umweltschonendere Verfahren sind. VW selbst hatte erst kürzlich vorgerechnet, was allein die Produktion einer kleinen 36kWh-Batterie für Emissionen freisetzt. Im Ergebnis nimmt allein die Herstellung der Akkus für den VW E-Golf 57 Prozent der gesamten bei der Autoproduktion freigesetzten Emissionen ein. Es wird an Entwicklungen getüftelt, bei denen die Produktion der Elektroautobatterien wesentlich umweltschonender von Statten geht. Auch der Batterietyp soll sich in Zukunft ändern. Bis jedoch die Lithium-Ionen-Feststoffbatterie beispielsweise von einer Redox-Flow-Batterie (Flüssigstoffbatterie) ersetzt wird, dürften noch Jahre vergehen.

Nahezu alle Teile der alten Batterie können recycelt werden

Das Unternehmen Duesenfeld hat sich daher bereits Gedanken zu einem umweltschonenden Recyclingverfahren gemacht und zunächst einen Trick patentieren lassen, mit diesem die großen Akkupacks von Hand an zerlegt werden. Sortenrein werden die Gehäuseteile, Abdeckungen und weiteren montierten Komponenten entsprechend gesammelt. Die erste Zerkleinerung der Altakkus hat den Vorteil, dass diese in der Folge auch gefahrenfreier transportiert werden können. Generell birgt der Transport ausrangierter Akkus die Gefahr, dass diese sich durch einen Kurzschluss noch entzünden und nur sehr schwer wieder gelöscht werden können. Bei dem Duesenfeld-Verfahren werden die alten Elektroautoakkus zunächst vollends entladen. Der restliche Strom wird dem Recycling-Verfahren zugeführt. Die nun zurückgebliebenen Batteriepakete werden zum Zerkleinern einem Schredder zugeführt. Kurzschlüsse werden verhindert, indem das SchredderVerfahren bei Unterdruck und mittels der Zugabe von Stickstoff stattfindet. Durch das anschließende Verdampfen und Kondensieren der Schredder-Masse kann das Elektrolyt aus den Akkus zurückgewonnen werden. Es bleibt ein trockenes Granulat zurück. Mit der Hilfe von Magneten und Sieben können so die einzelnen Bestandteile extrahiert werden. Folglich kann Duesenfeld bis zu 96 Prozent der Batteriekomponenten wieder voneinander trennen und die enthaltenen wertvollen Rohstoffe wie Nickel und Co wieder entnehmen. Diese finden dann Wiederverwendung bei der Produktion neuer Lithium-Ionen-Akkus.

Technik soll in Standardseecontainer passen

Duesenfeld zeigt, dass nachhaltiges Recycling von alten Elektroautobatterien keinesfalls Zukunftsmusik ist, sondern schon jetzt sehr gut funktioniert. Um den umweltschonenden Prozess auch salonfähig zu machen, setzt das Unternehmen nicht nur auf eine hauseigene Pilotanlage in Wendeburg bei Braunschweig, sondern möchte dass die Schredder-Anlagen bei lokalen Sammelstellen zum Einsatz kommen. Somit kann direkt vor Ort einer Sammelstelle für alte E-Auto-Akkus das zu recycelnde Granulat produziert werden. Die benötigte Technik soll laut Duesenfeld in einen Standard-Seecontainer passen, um faktisch überall auf der Welt eingesetzt werden zu können. Das Batteriegranulat kann in der Folge dann wieder gefahrenlos transportiert werden. Zentrale Anlagen bereiten das Granulat in der Folge wieder für neue Produktionen auf.

Fazit

Duesenfeld-Recycling fasst die Vorteile des neuen Verfahrens wie folgt zusammen:

  • Mit Materialien aus dem Duesenfeld-Recycling lassen sich Lithium-Ionen Batterien mit einem bis zu 40 % geringeren CO2-Fußabdruck produzieren.
  • Die Rohstoffgewinnung mit dem Duesenfeld-Recycling spart bis zu drei Tonnen CO2 pro Tonne recycelter Batterien im Vergleich zur Neugewinnung der Materialien aus primären Quellen ein.
  • Gegenüber pyrometallurgischen Verfahren müssen beim Duesenfeld-Recycling keine Rohstoffe in Form von Baustoffen in aufgegebenen Bergwerkschächten endgelagert werden.
  • Durch die Elektrolytrückgewinnung des Duesenfeld-Recyclings entstehen keine giftigen Fluorverbindungen wie bei pyrometallurgischen Verfahren, die aufwändig nachverbrannt und gewaschen werden müssen.

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