Die Herausforderungen des Recyclings der Elektroauto-Batterien

Verfasst von am 13.09.2019 - 3 min

Am Ende der Lebensdauer der Batterien von Elektroautos steht eine letzte entscheidende Phase – das Recycling. Dabei geht es darum, möglichst viele wiederverwendbare Ressourcen mit möglichst wenig Energieaufwand zurückzugewinnen.

Das Recycling der Batterien von Elektroautos verfolgt zwei Ziele: die Verringerung des Abfallaufkommens am Ende der Lebensdauer der Batterien und die Förderung der Wiederverwendung von möglichst vielen ihrer Komponenten und Rohstoffe.

Sammeln und Zerlegen der Batterien

In Europa schreibt die Richtlinie 2006/66/EG seit 2006 das Recycling von mindestens 50 % der in Altbatterien und -akkumulatoren enthaltenen Materialien vor. Sie legt auch fest, dass der Hersteller verpflichtet ist, die Altbatterien auf seine Kosten zu sammeln, bevor er sie entweder mit eigenen Mitteln oder mit Hilfe eines auf Recycling spezialisierten Partners recycelt. Das Recycling der Elektroauto-Batterien ist somit für alle Autohersteller eine Pflicht. Der Recyclingprozess hängt von der verwendeten Batterietechnologie ab.

Für eine Lithium-Ionen-Batterie wie die im Renault ZOE, beginnt das Recycling mit dem Zerlegen. Eine Batterie besteht nämlich aus mehreren hundert einzelnen Lithium-Ionen-Zellen, die zu Modulen zusammengesetzt sind, aus denen die Batterie besteht. Sie enthält auch elektronische Komponenten, die den Betrieb steuern und die Sicherheit gewährleisten. Das Gesamtvolumen und die Anzahl der Komponenten hängen logischerweise von der Speicherkapazität der Batterie ab.

Recycling der Chemie der Lithium-Ionen-Zellen

Batterie Lithium-Ionen

Zunächst wird aus den Altbatterien oder beschädigten Batterien die Restenergie entfernt, bevor sie anschließend zerlegt werden. Die Strukturelemente, Kunststoffe, Metalle und Schweißverbindungen gehen in spezielle Recycling-Kanäle. Der wichtigste Schritt ist die Behandlung der chemischen Elemente der Lithium-Ionen-Zellen. Sie enthalten natürlich Lithium, aber auch anderen Metalle wie Kobalt, Nickel und Mangan.

Für das Recycling der Zellen müssen zunächst diese verschiedenen Elemente voneinander getrennt werden, um sie zu neuen Rohstoffen verarbeiten zu können. Je nach Hersteller und der von ihm verbauten Materialien kommen unterschiedliche technische Verfahren zum Einsatz. So können diese Materialien zermahlen und anschließend mechanisch getrennt oder einem Pyrometallurgie-Verfahren bei sehr hoher Temperatur unterzogen werden. Die letzte Stufe der Trennung und Raffination erfolgt dann durch Hydrometallurgie.

Die Effizienz der Recyclingmethoden wird nach mehreren Kriterien beurteilt, zu denen die Menge des am Ende des Prozesses zur Verfügung stehenden wiederverwendbaren Rohstoffes und der dafür erforderliche Energieaufwand gehören. Das Recycling einer Lithium-Ionen-Batterie ermöglicht beispielsweise die Verwertung von mehr als 85 % des darin enthaltenen Kobalts. Diese verschiedenen Kriterien fließen direkt in die Berechnung des ökologischen Fußabdrucks eines Elektroautos ein.

Rohstoffe wiederverwenden und das Recycling so lange wie möglich hinauszögern

Anschließend besteht die Herausforderung darin, die Rohstoffe aus dem direkten Recycling zur Herstellung neuer Batterien für Elektrofahrzeuge zu verwenden. Dadurch werden gemäß den Regeln der Kreislaufwirtschaft die Gewinnung und der Transport neuer Ressourcen reduziert.

Diese gleiche Philosophie will, dass durch die Weiterverwendung der Batterien, die den Anforderungen eines Elektroautos nicht mehr genügen, das Recycling so lange wie möglich hinausgezögert wird. Groupe Renault stellt daher ihre Lithium-Ionen-Batterien als stationäre Energiespeicher zur Verfügung, um ihre Lebensdauer so lange wie möglich zu verlängern.

 

Copyrights: MOURON Roland, Agentur: PLANIMONTEUR, Petmal

Meistgeteilte Artikel