Batterierecycling

Verfahren zum Recycling für Lithium-Ionen-Batterien für Fahrzeuge befinden sich derzeit international noch in einem frühen Entwicklungsstadium. Daher fördert das BMU Forschungs- und Entwicklungsarbeiten zu Recyclingprozessen für Lithium-Ionen-Traktionsbatterien unter wirtschaftlichen und ökologischen
Gesichtspunkten.

Darüber hinaus ist auch für Batteriehersteller bereits beim Aufbau der Batteriefertigung von hoher Bedeutung, dass ausgefeilte Recyclingkonzepte für Sicherheit bei der Rücknahme und der anschließenden Verwertung sorgen. Weiterhin ist davon auszugehen, dass Effizienz- und Umweltstandards in den
nächsten Jahren weltweit an Bedeutung gewinnen und auch die Rohstoffpreise für Materialien wie z. B. Kobalt oder Lithium ansteigen werden. Daher ist eine frühzeitige Entwicklung effektiver Recyclingverfahren mit hohen Rückgewinnungsquoten von strategischer Bedeutung für die Wettbewerbsfähigkeit der deutschen Automobil- und Zulieferindustrie.

Gegenstand der Förderung sind daher insbesondere folgende Themen:

• Entwicklung von Sicherheitskonzepten, die eine gefahrlose Zerlegung der Batterien ermöglichen (sicheres Demontagekonzept),
• Verfahren zur Trennung der verschiedenen Batteriekomponenten,
• Forschung und Entwicklung zur Erfassung von Life-Cycle-Daten und Testverfahren,
• Untersuchung verschiedener alternativer Recyclingverfahren für Lithium-Ionen-Batterien in Abhängigkeit der enthaltenen Materialien zur Rückgewinnung von „batteriefähigem“
  Lithium sowie zur Rückgewinnung der anderen enthaltenen Stoffe, um eine möglichst hohe Rückgewinnungsquote zu erzielen,
• Verfahren zur Kopplung von Produktentwicklung und Recyclingprozess, da Produkteigenschaften und Verfahrenstechnik erhebliche Einflüsse auf den Recyclingprozess haben.

Da Elektrofahrzeuge noch vor ihrer breiten Markteinführung stehen, liegen sowohl für Sammel- und Rückführkonzepte als auch für das Recycling von Lithium-Ionen-Traktionsbatterien kaum Erfahrungswerte vor. Bekannte Verfahren sind auf Li-Ionen-Batterien für portable Elektronik ausgerichtet, arbeiten mit unzureichenden Rückgewinnungsquoten und vernachlässigen Lithium als wertvolle Ressource. Da bereits heute abzusehen ist, dass zukünftig Li-Ionen-Traktionsbatterien mit unterschiedlichen Materialzusammensetzungen auf dem Markt sein werden (z. B. Lithium-Eisenphosphat, kobaltbasierte Systeme), können sich auch verschiedene Recyclingverfahren als geeignet erweisen. Daher werden im Förderschwerpunkt Batterierecycling zwei Projekte gefördert, die im Bereich der metallurgischen Prozesse – das Projekt LithoRec mit hydrometallurgischen Verfahren, das Projekt LiBRi mit pyrometallurgischen Verfahren – unterschiedliche Ansätze verfolgen.

Mit der frühzeitigen Entwicklung von Recyclingverfahren für Li-Ionen-Batterien tragen die Projekte LiBRi und LithoRec zur zukünftigen Wettbewerbsfähigkeit der deutschen Automobil- und Zulieferindustrie bei. Zudem sind die Verfahren zur Rückgewinnung von Lithium und Kobalt sowohl von ökologischer Bedeutung als auch von strategischer Bedeutung für die Sicherung von Rohstoffen für die Batterieproduktion in Deutschland.