Schwerpunkte

Schreddern statt Schmelzen

Recycling von Lithium-Ionen-Batterien

05. Februar 2020, 08:22 Uhr   |  Selina Doulah

Recycling von Lithium-Ionen-Batterien
© TU Bergakademie Freiberg

Student Paul Reitemeyer beim Sortieren des geschredderten Materials.

Lithium-Ionen-Batterien sind heute in fast allen modernen Elektrogeräten verbaut. Bisher ist das Recycling der Akkus aber nicht optimal. Im Verbundprojekt »InnoRec« forscht die TU Bergakademie Freiberg gemeinsam mit vier Partnern an einem Ansatz zur energie- und stoffeffizienten Wiederverwertung.

Ob in Smartphones, Notebooks, E-Autos oder Elektrorollern – Sie halten die moderne Elektrowelt am Laufen. Doch auch Lithium-Ionen-Akkus haben nur eine begrenzte Lebenszeit. In ihnen stecken aber wertvolle Rohstoffe wie Kobalt, Nickel, Kupfer und Lithium. Die Europäische Union hat sich ein Recycling-Ziel von 50 Prozent gesetzt. Um diese Zahl zu erhöhen, forscht die TU Bergakademie Freiberg im Verbundprojekt »InnoRec« an weiteren Möglichkeiten zur mechanischen Aufbereitung.

Wertvolles Lithium zurück gewinnen

Bisher werden die Lithium-Ionen-Akkus im Rahmen des Recyclings meist eingeschmolzen und später chemisch voneinander getrennt. Das ist sehr aufwendig und teuer. Denn eine Batterie oder ein Akku bestehen aus einem komplexen Stoffgemisch: darunter Graphit, Aluminium, Kupfer, Nickel, Kobalt, Mangan und Lithium. Die genaue Zusammensetzung der jeweiligen Bestandteile unterscheidet sich dabei je nach Hersteller, was die Aufbereitung zusätzlich erschwert.

Um vor allem Lithium besser und in größeren Mengen zurückgewinnen zu können, setzen die Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen des Instituts für Mechanische Verfahrenstechnik und Aufbereitungstechnik (MVTAT) an der TU Freiberg auf klassische Aufbereitungstechniken wie das Zerkleinern, Trocknen und Sortieren. Diese Techniken können auf unterschiedliche Lithium-Ionen-Akkus angepasst werden. Herauskommen sollen am Ende klein geschredderte Akkubestandteile. Diese werden mit Hilfe eines Luftstroms sortiert, so dass am Ende nur noch die schweren Metallteilchen aus dem Gehäuse übrig bleiben. Diese können im Vergleich zum Schmelzverfahren zurückgewonnen werden und stehen so dem Stoffkreislauf als Sekundärrohstoffe wieder zur Verfügung.

»Doch auch für unseren Ansatz ist die fachgerechte Entsorgung der alten Batterien und Akkus essentiell. Bisher landet noch viel zu viel im Hausmüll oder verbleibt in der Schublade Zuhause«, erklärt Prof. Urs Peuker vom MVTAT.

Vom Lithium-Ionen-Akku zu geschredderten Kleinteilen.
© TU Bergakademie Freiberg

Vom Lithium-Ionen-Akku zu geschredderten Kleinteilen.

Auch für neue Batteriesysteme und Elektronik-Schrott

Ziel des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung bis 2022 geförderten Projektes »InnoRec« im Kompetenzcluster »ProZell« ist es, das Batterierecycling stofflich effizienter und gegenüber weiter- und neuentwickelten Batteriematerialien robuster zu machen. Der Ansatz soll später auch für neue Batteriesysteme und Elektronik-Schrott nutzbar sein. Beteiligt sind neben der TU Bergakademie Freiberg, die TU Clausthal, die TU Braunschweig, die RWTH Aachen und das das MEET in Münster. Die Ergebnisse des Projektes werden in die Lehre – vor allem bei Praktika und Vorlesungen – der Universitäten einfließen und Basis für Abschlussarbeiten sein.

Auf Facebook teilenAuf Twitter teilenAuf Linkedin teilenVia Mail teilen

Das könnte Sie auch interessieren

Wissenschaftler widersprechen Einstein
Der Erfinder, der die Batterie-Welt veränderte
Erste vollautomatische Landung ohne Navigationshilfen am Boden

Verwandte Artikel

Technische Universität Bergakademie Freiberg, Technische Universität Braunschweig, RWTH Aachen International Academy