Leuchtturm-Projekt »LithoRec II« Recyclingquote bei Li-Ionen-Batterien von 75 Prozent erreichen

Demontage einer Batterie für Elektrofahrzeuge TU Braunschweig
Demontage einer Batterie für Elektrofahrzeuge TU Braunschweig

An der Technischen Universität Braunschweig wurde eine Demonstrationsanlage zum Recycling von Lithium-Ionen-Batterien eröffnet, in der Batterien aus Elektroautos demontiert, entladen und so aufbereitet werden, dass Recyclingquoten von über 75 Prozent pro Batteriesystem möglich sind.

Derzeitige Recyclingquoten liegen bei unter 60 Prozent. Zuvor wird die in den Altbatterien gespeicherte Restenergie bei der Entladung in das Stromnetz der TU Braunschweig eingespeist und dem Wertschöpfungsprozess wieder zugeführt.

Aufgrund der eingesetzten unterschiedlichen Materialien und der Komplexität der Traktionsbatterien war die Entwicklung dieses Recyclingverfahrens eine umfangreiche Aufgabe. Das entwickelte Verfahren zur Rückgewinnung von Lithium, Kobalt und weiteren Rohstoffen ist sowohl von ökologischer als auch von strategischer Bedeutung für die Sicherung von Rohstoffen für die Batterieproduktion in Deutschland. Mit dem Prozess werden wertvolle Materialien zurückgewonnen, die Primärrohstoffe wie Lithium, Nickel oder Kobalt in der Neuproduktion von Traktionsbatterien ersetzen können.

Gefördert wurde die Demonstratoranlage zum Recycling von Lithium-Ionen Batterien im Rahmen des »LithoRec II«-Projektes durch das Bundesumweltministerium. Ziel des Projekts ist die Entwicklung und Erprobung eines Recyclingprozesses für Lithium-Ionen-Altbatterien (LIB) aus Elektrofahrzeugen. Zentrale Ziele des Verbundprojektes sind die materialspezifische Weiterentwicklung des im Vorgängerprojekt LithoRec im Labormaßstab untersuchten ganzheitlichen Recyclings von Lithium-Ionen-Batterien für Traktionsanwendungen, der Aufbau einer Pilotanlage für die mechanische Separation der Batteriematerialien und die Umsetzung sämtlicher Verfahren der Recyclingkette im Pilotmaßstab. Dabei werden demontierende, verfahrenstechnische und metallurgische Verfahren eingesetzt. Es werden sämtliche Prozesse der Recyclingkette von der Deaktivierung von Batterien und Zellen über die (teil-)automatisierte Demontage der Batterien bis hin zur Zerkleinerung und Klassierung der verschiedenen Materialfraktionen erforscht. Um eine hohe Rückgewinnungsquote zu erzielen, wird auch das Recycling der Elektrolyte und der Anodenbeschichtungen untersucht.

Parallel zu den Forschungsarbeiten wurde die Pilotanlage errichtet und betrieben, die alle Prozessschritte umfasst. Die separierten Aktivmaterialien können wieder zu batteriefähigem Material aufgearbeitet werden. Ein weiteres Projektziel ist die Aktualisierung einer Ökobilanz, um die Umweltvorteile gegenüber der Gewinnung aus Primärrohstoffen zu beziffern.