Die wachsende Relevanz des Batteriedismantlings im Rohstoffkreislauf
Eine aktuelle Studie des britischen Marktforschungs- und Beratungsunternehmens IDTechEx zeigt, dass das Recycling kritischer Rohstoffe aus Abfällen in den kommenden Jahrzehnten stark an Bedeutung gewinnen wird. Demnach wird 2046 weltweit eine Verzwanzigfachung der Rückgewinnung von Materialien wie Lithium, Nickel, Kobalt, Graphit und Seltenen Erden erwartet. Diese Rohstoffe sind essenziell für zentrale Zukunftstechnologien wie Elektromobilität, erneuerbare Energien und digitale Anwendungen.
Gleichzeitig gewinnen auch Second-Life-Konzepte für Batterien zunehmend an Bedeutung, bei denen ganze Batteriesysteme oder Module nach ihrer Nutzung im Fahrzeug ein zweites Einsatzleben erhalten können. Voraussetzung dafür ist jedoch stets eine fachgerechte Demontage der Batteriesysteme, die eine sichere Prüfung, Sortierung und Weiterverarbeitung überhaupt erst ermöglicht.
Damit rückt das Batteriedismantling als zentraler Ausgangspunkt der gesamten Wertschöpfungskette immer stärker in den Fokus. Chiresa schafft mit professionellen Demontageprozessen die Grundlage dafür, dass wertvolle Materialien entweder weiterverwendet oder recycelt werden können.
Herausforderungen im Umgang mit Lithium-Ionen-Batterien
Der Umgang mit Lithium-Ionen-Batterien ist mit hohen Sicherheits- und Organisationsanforderungen verbunden. Aufgrund ihrer hohen Energiedichte und der gespeicherten elektrischen Energie können bereits kleine Beschädigungen oder unsachgemässe Handhabungen zu gefährlichen Reaktionen wie Überhitzung oder Bränden führen. Besonders beim Transport, der Lagerung und der Entsorgung müssen deshalb geeignete Sicherheitsmassnahmen eingehalten werden.
Zusätzlich erschweren unterschiedliche Bauformen, Zellchemien und Batteriezustände die standardisierte Behandlung. Viele Arbeitsschritte erfordern daher geschultes Fachpersonal sowie geeignete Sicherheitskonzepte. Für den sicheren Transport beschädigter oder kritischer Batterien kommen beispielsweise spezielle Behälter wie die RETRON BOX zum Einsatz. Sie wurde für die sichere Lagerung und den Transport von Lithium-Ionen-Batterien entwickelt und trägt dazu bei, das Risiko von Bränden oder thermischen Ereignissen zu minimieren. Solche Sicherheitslösungen kommen auch während des Batteriedismantlings direkt im Prozess zum Einsatz und unterstützen die sichere Handhabung der Batterien vor Ort.
Vom Batteriesystem zur Modulzerlegung: Der Dismantling-Prozess
Der Batteriedismantling-Prozess umfasst mehrere klar definierte Schritte, um Batteriesysteme sicher und kontrolliert zu zerlegen und wertvolle Materialien für die weitere Verwertung zugänglich zu machen.
- Entladevorgang: Zu Beginn wird die Batterie sicher deaktiviert, um jegliche elektrische Spannung zu eliminieren und einen kontrollierten Umgang zu gewährleisten.
- Grobdemontage: Die Batterie befindet sich in einem stabilen Metallgehäuse, das fachgerecht und unter Sicherheitsvorkehrungen geöffnet wird.
- Feindemontage: Im Inneren befinden sich je nach Batteriemodell etwa 10 bis 48 Module, die einzeln und kontrolliert entnommen werden.
- Sortenreine Trennung der Materialien: Die Bestandteile werden in verschiedene Recyclingfraktionen getrennt, darunter Druckguss-Aluminium (Gehäuseunterschale), Kunststoffe, Elektronikschrott, Kabel sowie geprüfte Module.
- Weitere Prüfung: Es werden alle Batteriemodule gründlich geprüft. Module mit einer Leistungskapazität von über 80 Prozent werden für einen Second-Life-Einsatz aufbereitet. Alle anderen werden zum Recycling gegeben.
Verwertung und Rohstoffrückgewinnung nach dem Dismantling
Batteriemodule, die für eine weitere Nutzung im ursprünglichen Anwendungsbereich nicht mehr geeignet sind oder für die keine wirtschaftliche Zweitnutzung möglich ist, werden dem Recycling zugeführt und gezielt weiterverarbeitet. Zunächst werden die einzelnen Batteriezellen mechanisch zerkleinert. Dabei entsteht die sogenannte Schwarzmasse – ein feinkörniges Gemisch aus den aktiven Materialien der Anode und Kathode sowie weiteren Bestandteilen der Batteriezellen. Sie enthält wertvolle Rohstoffe wie Lithium, Kobalt, Nickel, Mangan und Graphit, die in nachgelagerten Recyclingverfahren zurückgewonnen werden können.
In nachgelagerten Recyclingverfahren werden diese Rohstoffe aus der Schwarzmasse zurückgewonnen und aufbereitet, sodass sie als Sekundärrohstoffe erneut in die Produktion einfliessen können. Dadurch lassen sich wertvolle Ressourcen erhalten und die Abhängigkeit von Primärrohstoffen reduzieren. Neben den Batteriezellen werden auch weitere Bestandteile wie Aluminiumgehäuse, Stahl, Kunststoffe, Kabel und Elektronikkomponenten sortenrein getrennt und dem Recycling zugeführt.
Das professionelle Batteriedismantling – wie es von der CHIRESA AG in Full-Reuenthal durchgeführt wird – ist ein zentraler Baustein im Umgang mit ausgedienten Lithium-Ionen-Batterien. Es schafft die technischen und organisatorischen Voraussetzungen für die sichere Weiterverarbeitung komplexer Batteriesysteme und gewinnt damit im Zuge der Elektromobilität zunehmend an Bedeutung.
Quellen:
- EUWID: Globales Recycling von kritischen Rohstoffen […] steigen. Link
- REMONDIS Aktuell: Ein zweites Leben für Autobatterien. Link
- REMONDIS Industrie Service: Wachsender Bedarf nach kritischen Rohstoffen und Dismantling. Link
- Schwarzmasse richtig recyceln. Link
Bildnachweis: REMONDIS