Recycling von alten Elektroauto-Akkus - Was wird eigentlich aus alten E-Auto-Batterien?

München – Beim Blick auf die Straße sehen wir, dass die Elektromobilität noch ganz am Anfang steht. In Deutschland liegt der Stromer-Anteil bei weniger als einem halben Prozent - bis wir alle elektrisch fahren, dauert es noch. Doch was, wenn es irgendwann soweit ist? Was wird aus alten Elektroautos, und vor allem aus ihren Lithium-Ionen-Akkus?

Global gesehen gibt es schon jetzt eine große Zahl an potentiellen Elektro-Altautos. Seit Ende 2013 ist der BMW i3 auf dem Markt. Mehr als 50.000 Stück sind weltweit unterwegs. Auf rund 141.000 Einheiten kann die kalifornische Firma Tesla verweisen. Und mehr als die vierfache Menge vom BMW i hat Nissan mit dem Leaf auf der Straße. Das ergibt eine Menge zukünftiger alter Batterien.

Derzeit versprechen die Autohersteller dem Kunden, dass der Akku eines Elektroautos nach acht Jahren noch mindestens 80 Prozent seiner ursprünglichen Leistungsfähigkeit (Kapazität) liefert. Egal ob die Zellen schonend zu Hause oder per „Druckbetankung“ an Super-Charger-Stationen geladen werden. Liegt der Wert unter besagten 80 Prozent, gilt die Batterie im Fahrzeug als nicht mehr einsatzfähig und wird ausgetauscht. Und dann?

In Kooperation mit Daimler betreibt das Entsorgungs- und Recycling-Unternehmen Remondis in Lünen den größten 2nd-Use-Batteriespeicher der Welt Quelle: dpa/Picture Alliance

Das zweite Leben für die Batterie

Das Stichwort heißt „Second Life“. Eines der ersten Pilotprojekte dazu steht im westfälischen Lünen, wo Daimler in Kooperation mit dem Recycling-Spezialisten Remondis sowie Getec und dem Schweizer Unternehmen The Mobility House (TMH) einen 13-MWh-Speicher aus gebrauchten Smart- und Mercedes-Batterien betreibt. Es gilt als größter 2nd-Use-Batteriespeicher der Welt. Insgesamt wurden 1.000 Batteriesysteme zu einem Block zusammengefasst. Laut Mercedes ist ein wirtschaftlicher Betrieb im stationären Bereich noch mindestens zehn Jahre möglich. Geringe Kapazitätsverluste spielen keine Rolle.

BMW kooperiert mit Bosch und Vattenfall. Alt-Akkus aus i3- und 1er-ActiveE-Versuchsfahrzeugen werden als Energiespeicher ins Stromnetz eingebunden, um dieses zu stabilisieren. Erneuerbare Energiequellen liefern nicht immer Strom, wenn er benötigt wird. Es sind Zwischenspeicher nötig. „Sie dienen als Puffer, indem sie den überschüssigen Strom aufnehmen und bei Bedarf wieder ins Netz einspeisen“, sagt Melissa Bowler, Technische Projekt-Managerin, Stationäre Speicherung bei BMW. Die Autobatterien werden dafür zu großen Speichern zusammengeschaltet.

Irgendwann ist Ende

Doch trotz aller „Second-Life“-Bemühungen, irgendwann ist die Leistung des Akkus so weit abgesunken, dass nur noch der Recycling-Prozess bleibt. Der Fokus richtet sich hier vor allem auf die wertwollen Rohstoffe Kobalt und Nickel - die Aufmerksamkeit für das Lithium ist geringer.

Renault zeigte auf dem diesjährigen Pariser Salon die neue Batterie des Zoe. Die Batteriekapazität beträgt 41 kWh Quelle: dpa/Picture Alliance Die Fachleute unterscheiden beim Recycling zwischen zwei Arten: der pyro- und der hydrometallurgischen Route. Bei Letzterer werden die Batterien mechanisch zerkleinert und die Metalle danach mit Chemikalien herausgelöst. Der pyrometallurgische Prozess ist eine Hochtemperaturverbrennung. Beides erfordert große Energiemengen und ist vergleichsweise ineffizient. Ideal wäre es dagegen, die Metalle in Form bereits synthetischer Verbindungen herauszutrennen, um sie dann 1:1 wiederzuwenden. Dies würde zu einer erheblichen Energieeinsparung führen.

Erfolgversprechend sieht ein elektrohydraulisches Trennverfahren des Fraunhofer-Instituts für Silicatforschung ISC in Hanau aus. Hier werden Batterien in eine Flüssigkeit gegeben, in der ein Lichtbogen Schockwellen erzeugt. „Wir können so die Batterien quasi berührungsfrei und sehr effizient in ihre Bestandteile zerlegen“, sagt Andreas Bittner, Geschäftsfeldleiter Energiematerialien am Fraunhofer-Institut.

Noch gibt es wenige Alt-Batterien

Dass Recyclingverfahren für Lithium-Ionen-Akkus nicht großtechnisch eingesetzt werden, liegt daran, dass das Aufkommen an Batterieschrott noch gering ist. Rockwood Lithium aus Langelheim hat eine hydrometallurgische Pilotanlage gebaut, in der Kobalt, Lithium und Nickel in Form von Lösungen, also flüssig, oder als Salze gewonnen werden.

Die Einschätzung der Firma zur zukünftigen Entwicklung: „Nach 2020, wenn genügend Fahrzeugbatterien das Ende ihrer Nutzungsdauer erreicht haben, wird die gesamte Wertschöpfungskette im industriellen Maßstab zur Verfügung stehen“.

Und irgendwann könnte aus dem „Second Life“ ein wesentlicher Beitrag zur Energieversorgung werden. Nach einer neuen Studie vom Bundesverband Erneuerbare Energien (BEE) und Deutscher Messe AG können alte Lithium-Ionen-Akkus im Jahre 2025 mit 25 Gigawattstunden (GWh) etwa genauso viel Strom zur Verfügung stellen wie die Hälfte aller deutschen Pumpspeicher-Kraftwerke. Voraussetzung: Der Markt für Elektromobilität in Deutschland müsste in Schwung kommen. (Michael Specht)

Quelle: SP-X