Batterie-Recycling: Das zweite Leben der Zellen

Nach einer neuen Studie von Bundesverband Erneuerbare Energien (BEE) und Deutscher Messe AG können alte Lithium-Ionen-Akkus im Jahre 2025 mit 25 Gigawattstunden (GWh) etwa genauso viel Strom zur Verfügung stellen wie die Hälfte aller deutschen Pumpspeicher-Kraftwerke. Voraussetzung: Der Markt für Elektromobilität in Deutschland müsste in Schwung kommen.

Opel setzt Batterien auch instand

Nicht immer ist es notwendig, bei einem Schaden gleich die ganze Batterie auszutauschen. Eine Vorstufe zum „Second Life“ bietet Mitsubishi an. Hier lassen sich einzelne Batterie-Module auswechseln, zu wesentlich günstigeren Kosten. Der Hersteller spricht von rund 1.000 Euro plus zwei Monteur-Stunden. Opel betreibt in Rüsselsheim ein „Battery-Refurb-Centre“, in dem defekte Ampera-Batterien instand gesetzt werden (Refurbishment).

Doch trotz aller „Second-Life“-Bemühungen – irgendwann ist die Leistung des Akkus so weit abgesunken, dass nur noch der Recycling-Prozess in Frage kommt. Der Fokus richtet sich hier vor allem auf die wertvollen Rohstoffe Kobalt und Nickel, weniger gilt die Aufmerksamkeit dem Lithium.

Die Fachleute unterscheiden beim Recycling zwischen zwei Arten, der pyro- und der hydrometallurgischen Route. Bei Letzterer wird die Batterie mechanisch zerkleinert und die Metalle danach mittels Chemikalien herausgelöst. Der pyrometallurgische Prozess ist eine Hochtemperaturverbrennung. Beides erfordert große Energiemengen und ist vergleichsweise ineffizient.

Ideal wäre es, die Metalle in Form bereits synthetischer Verbindungen herauszutrennen, um sie dann 1:1 wiederverwenden zu können. Dies würde zu einer erheblichen Energieeinsparung führen. Erfolgversprechend sieht ein elektrohydraulisches Trennverfahren des Fraunhofer-Instituts für Silikatforschung ISC in Hanau aus. Hier werden Batterien in eine Flüssigkeit gegeben, in der ein Lichtbogen Schockwellen erzeugt. „Wir können so die Batterien quasi berührungsfrei und sehr effizient in ihre Bestandteile zerlegen“, sagt Andreas Bittner, Geschäftsfeldleiter Energiematerialien am Fraunhofer-Institut.

Dass Recyclingverfahren für Lithium-Ionen-Akkus nicht großtechnisch eingesetzt werden, liegt daran, dass das Aufkommen an Batterieschrott noch gering ist. Rockwood Lithium aus Langelheim hat im Rahmen von Lithorec eine hydrometallurgische Pilotanlage gebaut, in der Kobalt, Lithium und Nickel in Form von Lösungen, also flüssig, oder als Salze gewonnen werden.

„Nach 2020, wenn genügend Fahrzeugbatterien das Ende ihrer Nutzungsdauer erreicht haben, wird die gesamte Wertschöpfungskette im industriellen Maßstab zur Verfügung stehen“, verspricht Rockwood Lithium.

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