E-Mobile und das leidige Akku-Recycling

Bild: Werner Hillebrand-Hansen/CC BY-SA 2.0

Die Nachfrage nach Recycling-Möglichkeiten für Akkus ist groß - inzwischen wird auch von deutlichen Fortschritten berichtet. Was ist dran?

Während das Recycling von Blei-Akkus schon seit Jahren zu etwa 99 Prozent nicht nur möglich, sondern auch wirtschaftlich erfolgreich ist, sah die Situation bei Lithium-Akkus bis vor wenigen Jahren noch deutlich schlechter aus. Die Wirtschaftlichkeit des Bleiakku-Recyclings rührt nicht zuletzt daher, dass inzwischen eine so hohe Nachfrage nach Blei besteht, dass sie allein über den Abbau von Bleierz nicht mehr zu befriedigen ist.

Noch vor ein paar Jahren waren Lithium-Zellen nur zu 53 Prozent stofflich recyclebar, wie in der Ökodesign-Vorbereitungsstudie Lot 27 Unterbrechungsfreie Stromversorgung1 dargestellt wurde. Zudem entstanden Kosten von etwa einem Euro pro Kilogramm. Damals bestand auch die Erwartung, dass Lithium-Akkus aufgrund preiswerterer Bestandteile immer billiger würden und sich somit ein Recycling wirtschaftlich immer weniger lohnen würde und der Letztbesitzer schließlich für das Recycling zur Kasse gebeten werden müsste.

Wie Lithium-Akkus ursprünglich recycelt werden können

Zu den ersten Firmen, die ein Recycling von Lithium-Akkus anboten, zählt die belgische Umicore, wo der Akku zunächst verbrannt und dann zermahlen wird. Auf diese Weise können Kobalt, Nickel und das in der Batterie enthaltenen Kupfer wiedergewonnen werden.

Nicht wiederzuverwerten sind jedoch die Rohstoffe Lithium, Graphit, Aluminium sowie Elektrolyt. Diese Rohstoffe können dem Kreislauf bei diesem Recyclingverfahren nicht wieder zugeführt werden. Die Verbrennung dieser Stoffe wird zumeist als thermisches oder energetisches Recycling bezeichnet.

Als Problem beim Recycling von Lithium-Akkus hat sich in den frühen Jahren die Entflammbarkeit der Bestandteile gezeigt. Das deutsche Chemieunternehmen Duesenfeld ist diesem Problem damit begegnet, dass man dort einen Schredder unter Stickstoff einsetzt und damit die unter normaler Atmosphäre leicht entzündliche Lithium-Ionen-Batterie zerlegt, bis nur noch Geschreddertes und Elektrolyt bleibt.

Aus dem geschredderten Material lassen sich die Bestandteile Graphit, Mangan, Nickel, Kobalt und Lithium zurückgewinnen und der Produktion neuer Antriebsakkus zuführen. Mit diesem Verfahren könne man 96 Prozent aller Batteriebestandteile in den Kreislauf zurückführen, so die Hoffnung. Dass sich der CO2-Fußabdruck bei der Produktion neuer Akkus um 40 Prozent im Vergleich zur Produktion aus neuen Materialien verringert, ist ein weiterer Vorteil dieses Verfahrens.

Zwischenlösung vor und nach der automobilen Nutzung

Solange der Erfolg der E-Mobilität in der EU nicht absehbar war, zögerten sowohl viele der klassischen Recyclingunternehmen als auch die Komponentenzulieferer mit der Ausarbeitung von Recyclingverfahren. Als Zwischenlösung für Fahrzeugakkus vor ihrer Auslieferung in einem Fahrzeug und nach ihrer mobilen Nutzungsphase, wenn die Kapazität auf 80 Prozent abgesunken ist, wurde die Idee entwickelt, die Akkus als stationäre Stromspeicher einzusetzen.

So kann beispielsweise ein BMW-E-Mobilbesitzer den Akku seines Fahrzeugs nach Ende der mobilen Nutzungsphase zu Hause in den Keller stellen und zusammen mit der PV-Anlage auf dem Dach für einen größeren Eigenanteil bei der Stromversorgung sorgen. Diese Idee, die vorwiegend im BMW-Heimatland Bayern gefördert wird, konzentrierte sich auf engagierte private Nutzer.

Im öffentlichen Stromnetz werden derartige Re-Use-Akkus jedoch offensichtlich praktisch nicht eingesetzt, wie eine aktuelle Nachfrage beim Verband kommunaler Unternehmen e. V. (VKU) ergeben hat. Möglicherweise ist den Verteilnetzbetreibern das Ausfallrisiko dieser Second-Life-Speicher oder der benötigte Steuerungsaufwand zu groß. Vielleicht fehlt es jedoch nur an Interesse oder Erfahrung.

Auch die Automobilhersteller arbeiten am Recycling der Fahrzeugakkus

Zu den häufig gegen den verstärkten Einsatz von E-Mobilen angeführten Argumenten zählen sowohl der hohe Energieaufwand bei der Batterieherstellung als auch beim Recycling, wobei die üblichen Vergleiche mit den Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor durchaus hinken, weil beispielsweise die Umweltbelastung bei der Gewinnung der fossilen Treibstoffe nicht durchgehend nach Standards bewertet wird, wie sie hierzulande gängig sind.

Somit verwundert es wenig, dass sich inzwischen auch deutsche Automobilhersteller mit dem E-Mobil-Akku-Recycling befassen. Sie geraten bei Fertigung und Verkauf inzwischen zunehmend unter Druck durch US-Unternehmen wie Tesla oder Start-Ups aus China.

Der Volkswagenkonzern startete im Motorenwerk Salzgitter zu Beginn des Jahres 2021 mit einer, wenn auch kleinen, Recycling-Pilotanlage, die gerade mal vier Arbeitsplätze pro Schicht bietet. Volkswagen will offensichtlich wissen, unter welchen Bedingungen ein Akku-Recycling möglich ist und bei den E-Mobilen nicht zu sehr von Zulieferern und Kooperationspartnern abhängig sein, welche die gleiche Technik auch Wettbewerbern anbieten.

Das Thema Kreislaufwirtschaft erhält so langsam auch Einzug in den Automobilbau. Das Akku-Recycling ist dabei nur ein erster Schritt. Langfristig wird sich die stoffliche Wiederverwendung in immer mehr Bereichen durchsetzen, weil es gegenüber Verbrennen oder Deponieren signifikante Vorteile bietet.

Vor zwanzig Jahren konnte sich auch noch kaum jemand vorstellen, dass sich das Recycling von Blei-Starterbatterien einmal lohnen könnte. (Christoph Jehle)