Grazer arbeiten an neuartigem Akku-Recycling

Der Bedarf an Batterien steigt jedes Jahr enorm an. Neue Smartphones, Laptops E-Bikes und vor allem E-Autos brauchen Lithium-Ionen-Akkus. Die dafür benötigten Rohstoffe wie Lithium, Kobalt und Nickel importiert Europa in großen Mengen. Abgebaut wird das oft unter verheerenden Arbeitsbedingungen, häufig gibt es Kinder- und Zwangsarbeit.

Bis 2050 werden in der EU schätzungsweise 60-mal mehr Lithium und 15-mal mehr Kobalt als heute benötigt. Zwar werden alte Batterien recycelt, jedoch wurden 2021 nur 51 Prozent der verkauften Gerätebatterien wieder eingesammelt. In Österreich liegt man knapp unter 50 Prozent (laut EU).

Jeder Gerätetyp und jeder Hersteller hat eigene Bauweisen für Akkus, was das Recyclingverfahren kompliziert macht. Die Batterien müssen dafür entladen, geschreddert und die Stoffe anschließend chemisch getrennt werden. Zurück gewinnt man Aluminium, Kupfer, Kobalt und Nickel. Lithium allerdings nicht, da das Recycling zu aufwendig und zu teuer ist.

Prozess mit geringem Energieaufwand

Studierende der Universität Graz haben nun eine Lösung gefunden, um Lithium-Ionen-Batterien effizienter zu recyceln. Bei der Initiative greenstar des Klima- und Energiefonds stellten Tobias Kopp, Jürgen Abraham, Chris Pichler und Susanne Schnabel ProtectLIB vor.

Sie wollen ein Verfahren patentieren lassen, mit dem sie alle Rohstoffe in hoher Qualität zurückgewinnen können. Dabei müssen Batterien nicht mehr händisch zerlegt, entladen und mit hohem Energieaufwand aufbereitet werden, wie es derzeit in Recyclinganlagen gängig ist. „Ziel ist es, das Verfahren flexibel zu gestalten, es ohne Hochtemperaturschritte durchzuführen und es in bestehende Bergbauprozesse einzubinden“, erklärt Kopp der futurezone.

Kreislaufwirtschaft

Damit die wertvollen Rohstoffe nach dem Recyceln hochwertig genug sind, um sie anschließend wieder in Batterien zu verbauen, verwendet ProtectLIB Verfahren aus dem Bergbau. Dort müssen die Rohstoffe auch aufbereitet werden, sagt Kopp. In diesen Prozess will er sich einklinken und das recycelte Material zurück in die Lieferkette bringen. „Recycling und der Abbau von Rohstoffen werden als Gegenparts gesehen“. ProtectLIB will aber einen tatsächlichen Kreislauf erreichen.

Dafür wollen sie mit Partnern aus der Batteriefertigung, dem Bergbau und Entsorgungsstellen arbeiten. Denn sie brauchen nicht nur alte Akkus, sondern auch Abnehmer für die rückgewonnenen Rohstoffe.

Mitte 2023 soll eine Pilotanlage in Betrieb gehen, die bis zu 1.000 Tonnen an Akkus pro Jahr verarbeiten kann. Zunächst sollen hier Akkus von Smartphones bis zu E-Bikes recycelt werden. Sobald aber mehr Akkus von E-Autos entsorgt werden müssen, will ProtectLIB auch diese verarbeiten.

Green Deal der EU

Die Europäische Union schafft mit den neuen Klimagesetzen auch neue Regulierungen für Lithium-Ionen-Akkus. Die Verordnung sieht vor, dass 90 Prozent des enthaltenen Nickels, Kupfers und Kobalts recycelt werden müssen. Zudem müssen mindestens 35 Prozent des Lithiums recycelt werden, ab 2030 sollen es 70 Prozent sein.

Außerdem will man den noch sehr geringen Prozentsatz an abgegebenen Altbatterien steigern. Bis 2026 will man die Sammelquote mindestens auf 70 Prozent erhöhen. Zudem sollen Einwegbatterien nach und nach durch wiederverwertbare ersetzt werden.

Einer der wichtigsten Punkte ist aber die Vorschrift, dass Industriebatterien ab 2030 einen Mindestgehalt an recycelten Materialien nachweisen müssen. Batteriehersteller müssen zudem Angaben über den CO2-Ausstoß der Produktion machen. Auch die Herkunft und die Abbaubedingungen der verwendeten Materialien müssen angegeben werden.