Wo steht das Recycling von Lithium-Ionen-Batterien?
Wertvolle Rohstoffe rückgewinnen
Deutschland hat mit dem Recycling von Lithium-Ionen-Batterien früh begonnen: Schon vor über zehn Jahren starteten Unternehmen und wissenschaftliche Institutionen mit intensiven Forschungs- und Entwicklungsarbeiten. So sind heute bereits entsprechende industrielle Prozesse realisiert. Ein wichtiger Schritt, denn das Recycling hat eine hohe Relevanz – aus Umweltschutzgründen ebenso wie mit Blick auf steigende Zulassungszahlen von Elektrofahrzeugen, deren Herzstück Lithium-Ionen-Batterien sind. Doch nach wie vor gibt es auch Innovations- und Optimierungspotenziale, wie eine aktuelle Analyse des Öko-Instituts zeigt.
Hohe Relevanz – für Umwelt, Wirtschaft und Beschäftigte
Das Synthesepapier „Stand und Perspektiven des Recyclings von Lithium-Ionen-Batterien aus der Elektromobilität“ widmet sich zunächst der hohen Relevanz des Recyclings. So werden dadurch Schlüsselmaterialien wie Kobalt, Nickel oder Kupfer bereitgestellt, die Abhängigkeit Europas – das am Aufbau einer Wertschöpfungskette für Lithium-Ionen-Zellen und -Batterien arbeitet – von Rohstofflieferungen wird verringert. Nicht zuletzt kann dadurch eine Versorgungsoption mit guter Umweltbilanz und angemessenen Arbeitsbedingungen aufgebaut werden, die auch die Ziele des European Green Deal einer sauberen und kreislauforientierten Wirtschaft unterstützt.
Die Bedeutung des Recyclings wird zudem kontinuierlich steigen: Elektromobilität boomt in Europa, allein bei vollelektrischen Pkw gab es 2019 ein Plus von 80,2 Prozent im Vergleich zum Vorjahr. In Deutschland sollen nach dem Klimaschutzplan der Bundesregierung bis zum Jahr 2030 sieben bis zehn Millionen Elektrofahrzeuge zugelassen sein.
Stand des Recyclings und Rohstoffeffizienz
Neben der Relevanz des Recyclings beschreibt das Papier auch den Stand und die Prozessschritte der technologischen Verfahren zum Recycling von Lithium-Ionen-Batterien in Europa. Es verdeutlicht zudem Perspektiven für die zukünftige Entwicklung, etwa mit Blick auf eine verbesserte Rohstoffeffizienz. Bislang stehen Nickel, Kobalt und Kupfer im Hauptfokus der Recyclingaktivitäten. Da der Rücklauf von Batterien noch überschaubar ist, können die größten Anlagen in Europa derzeit maximal Lithium-Ionen-Batterien im jährlich vierstelligen Tonnenbereich verarbeiten.
Die Wissenschaftler erwarten jedoch, dass der Rücklauf und damit auch der Bedarf an größeren Anlagen und optimierten Verfahren wachsen wird. Schon heute arbeiten unterschiedliche Unternehmen, zum Teil gemeinsam mit privatwirtschaftlichen oder universitären Institutionen, daran, die Rohstoffausbeute zu verbessern. Ein Ziel ist es dabei, auch Lithium gezielter zurück zu gewinnen, das bislang nur bei wenigen Prozessen im Fokus steht, sowie auch Graphit abzutrennen und zu nutzen.
Neue Prozesse des Recyclings von Lithium-Ionen-Batterien
Das Papier des Öko-Instituts wurde im Rahmen des Verbundvorhabens MERCATOR „Material Effizientes Recycling für die Circular Economy von Automobilspeichern durch Technologie ohne Reststoffe“ erstellt. Darin entwickeln mehrere Projektpartner unter Koordination der Accurec Recycling GmbH (weitere Partner: RWTH Aachen, CTG GmbH, UVR-FIA GmbH sowie das Öko-Institut) noch bis 2022 neue innovative Prozesse des Batterierecyclings, die nicht zuletzt die Rückgewinnung von Lithium und Graphit in den Fokus nehmen. In diesem vom Bundesumweltministerium geförderten Projekt erstellt das Öko-Institut Ökobilanzen für diese Prozesse und stellt schon während der Entwicklungsphase Informationen zur Verfügung, die der ökologischen Bewertung und Optimierung der Prozessmodule dienen.