Die TU Freiberg nutzt für ihren Recycling-Ansatz klassische Aufbereitungsverfahren wie das Schreddern, um Lithium-Ionen-Akkus zu zerkleinern und wertvolle Rohstoffe aus ihnen zurückzugewinnen.

Bild: TU Freiberg

Batterie-Recycling Mehr Rohstoffe aus Lithium-Ionen-Akkus zurückgewinnen

10.02.2020

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 energie- und stoffeffizienten Wiederverwertungsansatz.

Ob in Smartphones, Notebooks, E-Autos oder Elektrorollern: Lithium-Ionen-Akkus halten die moderne Elektrowelt am Laufen. In ihnen stecken wertvolle Rohstoffe wie Kobalt, Nickel, Kupfer und Lithium, die am Ende ihrer Lebenszeit in möglichst großen Mengen zurückgewonnen werden sollen.

Die Europäische Union hat sich ein Recycling-Ziel von 50 Prozent gesetzt. Um diese Zahl zu erhöhen, forscht die TU Freiberg im Verbundprojekt InnoRec an weiteren Möglichkeiten zur mechanischen Aufbereitung.

Vorgehensweise des Akku-Recyclings

Bisher werden Lithium-Ionen-Akkus beim Recycling 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 an der TU Freiberg auf klassische Aufbereitungstechniken wie das Zerkleinern, Trocknen und Sortieren. Diese Techniken lassen sich an unterschiedliche Lithium-Ionen-Akkus anpassen. Herauskommen sollen am Ende klein geschredderte Akkubestandteile.

Diese Kleinteile werden dann mittels eines Luftstroms sortiert, sodass 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 essenziell“, sagt Prof. Urs Peuker von der TU Freiberg. „Bisher landet noch viel zu viel im Hausmüll oder verbleibt in der Schublade zuhause.“

Technik für neue Batterien und Elektronikschrott nutzbar machen

Ziel des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung bis 2022 geförderten Projektes im Kompetenzcluster ProZell ist es, das Batterierecycling stofflich effizienter und gegenüber weiter- und neu entwickelten Batteriematerialien robuster zu machen. Der Ansatz soll später auch für neue Batteriesysteme und Elektronikschrott 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 sollen in die Lehre der Universitäten einfließen und Basis für Abschlussarbeiten sein.

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