Der positive Trend zu elektrisch angetriebenen Nutzfahrzeugen – sowohl für leichte wie auch für schwere Fahrzeuge – führt dazu, dass sich die Industrie und vor allem die Nutzfahrzeughersteller überlegen müssen, was mit den Batterien geschieht, wenn sie nicht mehr genügend Leistung für den Antrieb der Fahrzeuge erbringen. Genügt die Batterie nicht mehr für den Einsatz im Nutzfahrzeug, ist sie noch längst nicht am Ende ihrer Leistungsfähigkeit. Sie kann für weitere Jahre als Pufferspeicher in stationären Anlagen eingesetzt werden (Second Life) oder in gebrauchten Flurfördergeräten. Geht auch dort die Leistungsfähigkeit weiter zurück, werden die Batterien zur Rückgewinnung wertvoller Rohstoffe recycelt. Oberstes Gebot dabei ist, dass der Prozentsatz der recycelten Teile möglichst gegen 90 Prozent tendiert. In jüngster Zeit wurden denn auch verschiedene Verfahren für das Recycling von Batterien entwickelt.
Aufwendiger Prozess
Die zum Recycling zurückkommenden Batterien weisen unterschiedliche Alterungszustände auf, zudem können Form, Aufbau und Hersteller der Batterie unterschiedlich sein. Dies wiederum erfordert ein flexibles System des Remanufacturings der Batterien. Zu den Rohstoffen, die durch das Recycling zurückgewonnen werden können, zählen hauptsächlich Lithium, Nickel, Kupfer, Kobalt und Aluminium. Den mengenmässig grössten Anteil stellen dabei Nickel, Kupfer und Aluminium dar: wertvolle Rohstoffe, die erneut in der Batterieherstellung wiederverwendet werden können.
Das Recycling von Batterien ist ein teilweise höchst aufwendiger Prozess, für den bereits verschiedene Verfahren in Entwicklung sind und auch bereits realisiert wurden. Als besonders nachhaltig gilt derzeit das direkte Recycling, an dem intensiv geforscht wird (siehe Box).
Schweizer Lösung für das Recycling
Batterien Eine hauseigene Recyclinganlage entwickelte der Schweizer Elektrofahrzeughersteller Kyburz in enger Zusammenarbeit mit der Empa und der Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften (ZHAW). Bei diesem sogenannten direkten Recycling lassen sich durch ein optimales Entladen, eine sorgfältige Zellenzerlegung und eine Aufreinigung mit Wasser Lithium-Eisenphosphat-Batterien recyceln ohne jeglichen Einsatz von Chemikalien. Das Verfahren gilt als effizienter und umweltschonender als herkömmliche Methoden.
Bei diesem Verfahren wird die Batterie demontiert, teilweise geschreddert, der Elektrolyt wird zurückgewonnen und die Kathoden- und Anoden-Materialien werden separiert. Dabei entstehen Industrieruss (Carbon Black) und Polyvinylidenfluorid (PVDF), die schliesslich entfernt werden. Danach wird die Kathode wieder mit Lithium versetzt und geht direkt zurück in die Batterieherstellung.
Ein weiteres Verfahren aus Karlsruhe
Aus den Batterieabfällen können heute bereits bis zu 76 Prozent des Lithiums zurückgewonnen werden, ohne dass korrosive Chemikalien, hohe Temperaturen oder eine vorherige Sortierung der Materialien erforderlich sind. Dies ermöglicht ein vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entwickeltes Recyclingverfahren, das mechanische Prozesse und chemische Reaktionen verbindet. Die Methode erlaubt ein kostengünstiges energieeffizientes und umweltverträgliches Recycling unterschiedlicher Lithium-Ionen-Batterien. Kritiker halten allerdings die Rückgewinnungsquote von maximal 76 Prozent für möglicherweise problematisch: Sie könne zukünftig zu gering sein, wenn höhere Recyclingquoten vorgeschrieben werden. Die Europäische Union überarbeitet derzeit ihre Batterie-Verordnung, wodurch künftig strengere Mindest-Recyclingquoten gelten sollen. Dem Recycling von Batterien kommt eine zunehmende Bedeutung zu. Derzeit entstehen Recyclingfabriken in Deutschland, Finnland, Serbien, Polen und Schweden sowie in den Niederlanden.