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Wertvolle Metalle in E-Auto-Batterien Jetzt steigen deutsche Unternehmen ins Batterierecycling ein

Details des Unterbaus eines E-Autos von Mercedes Benz auf der Messe IAA Mobility 2021 in München. Quelle: imago images

Wenn sich E-Autos immer weiter verbreiten, wird auch der Bestand an Altbatterien stark wachsen. Langfristig könnte so ein neuer Recycling-Sektor entstehen, in den nun auch deutsche Weltmarktführer einsteigen wollen. Zum Beispiel SMS und VW. 

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Mit Metallen kennen sie sich aus bei der SMS Group in Düsseldorf. Das Unternehmen kann seine Wurzeln bis ins Jahr 1871 zurückverfolgen, auf eine Schmiede in Siegen, aus der mit den Jahren über Umbenennungen und Fusionen die Firma entstand. Heute ist der Anlagenbauer Spezialist für Hütten- und Walzwerkstechnik, stattet weltweit Stahlhersteller aus. Vom Hochofen bis zur Gießmaschine hat die Firma alles im Angebot. Und doch wagen sich die Rheinländer nun auf metallurgisches Neuland: In einem neuen Projekt fokussieren sie sich jetzt auf Kobalt, Lithium, Nickel.

Denn die SMS Group hat sich selbst eine stramme Transformation verordnet, hin zum Anbieter für klimaneutrale Produktionsverfahren in der Metallindustrie. Das ist ein ambitionierter Plan, denn bisher gilt die Branche eher als CO2-Schleuder. Zwar sollen wasserstoffgestützte Prozesse dies bald ändern, doch wie schnell dies wirklich gelingt, bleibt abzuwarten. Der Mittelständler ist aber überzeugt von dem Weg, holt sich nun sogar ein weiteres Geschäftsfeld ins Haus, das in diese neue, grüne Mission passt: Batterierecycling.

Konkret geht es um Lithium-Ionen-Akkus. Die werden zum Beispiel in E-Autos verbaut. Durch deren zunehmende Verbreitung wird dieser Batterietyp bald in Masse verbaut werden. Aber natürlich halten die Akkus nicht ewig, es stellt sich die Frage, was man dann mit ihnen macht. Einfach wegwerfen, das würde dem nachhaltigen Charakter der E-Mobilität widersprechen. Also machen sich findige Forscher und Unternehmen auf die Suche nach Möglichkeiten, um das Restpotenzial der Alt-Akkus auszunutzen.

Denn davon haben sie durchaus noch einiges. „Zunächst muss man sich verdeutlichen, dass eine Lithium-Ionen-Batterie noch rund 80 Prozent ihres Leistungsvermögens hat, wenn sie aus dem Auto ausgebaut wird“, sagt Kim Kreisköther. Sie arbeitet am Lehrstuhl für Production Engineering of E-Mobility Components (PEM) der RWTH Aachen und beschäftigt sich dort mit dem Thema Batterierecycling. Diese 80 Prozent würden für die Anforderungen im Elektrofahrzeug nicht mehr ausreichen, aber für viele andere Funktionen schon. „Sie würden ja auch kein Haushaltsgerät wegschmeißen, das noch zu 80 Prozent leistungsfähig ist“, sagt Kreisköther.

SMS hat gemeinsam mit der australischen Firma Neometals das Joint Venture Primobius ins Leben gerufen. „In der Elektromobilität suchen Batteriehersteller und Autobauer nach Wegen, Batterien zu recyclen und die darin enthaltenen Metalle zurückzugewinnen und dies möglichst, ohne dabei neue Emissionen zu verursachen“, sagt Hans Ferkel, Technikchef bei der SMS Group. Deswegen habe man sich entschieden, in einen neuen strategischen Bereich einzusteigen.

Angesichts der Tatsache, dass sich sowohl SMS als auch der australische Partner bereits in der Metallindustrie auskennen, ist dieser Schritt vielleicht gar nicht so groß, wie man meinen sollte. Denn in den Recyclingprozessen geht es vor allem um Metalle. Primobius will etwa Kobalt, Nickel, Lithium, Kupfer, Eisen, Aluminium und Kohlenstoff aus den Alt-Batterien gewinnen, alles begehrte Rohstoffe. „Wir werden noch in diesem Jahr mit der ersten Pilotanlage starten“, kündigt Ferkel an. In der ersten Stufe sollen so bis zu 1.000 Tonnen Lithium-Ionen-Batterien recycelt werden. Im Vergleich mit manchem Konkurrenten steht Primobius damit noch am Anfang. Die kanadische Firma Li-Cycle etwa plant, mit einer neuen Anlage im US-Bundesstaat Alabama im kommenden Jahr eine Gesamtkapazität von 30.000 Tonnen zu erreichen.



Auch andere Unternehmen steigen in das Geschäft mit dem Batterierecycling ein. Volkswagen etwa hatte Anfang des Jahres seine erste Anlage in Betrieb genommen. In Salzgitter, wo der Konzern künftig auch die Batteriezellen für seine Stromer herstellen will, soll eine erste Pilotanlage mehrere Tausend Batteriesysteme pro Jahr verarbeiten. Erst Ende des Jahrzehnts rechnet VW mit einem größeren Rücklauf an Altbatterien aus E-Autos. Vor allem aus den eigenen Modellen wie ID.3 und ID.4. 

Kurzfristig dürften die recycelten Metalle daher nur einen geringen Effekt auslösen. Allein in Deutschland wurden im Jahr 2019 mehr als 12.000 Tonnen Lithium-Ionen-Batterien in Umlauf gebracht, Tendenz stark steigend, wie das Umweltbundesamt registrierte. Insofern könnte gerade in den nächsten Jahren die Zweitverwertung alter Auto-Akkus interessant werden, denn die 80 Prozent Leistungsvermögen, die sie am Ende ihres Einsatzes im Fahrzeug haben, qualifizieren sie für andere Rollen.

Vor allem als Energiespeicher eignen sich die ausrangierten Akkus noch. Was sie leisten können, sieht man etwa in der norwegischen Hauptstadt Oslo. In den Katakomben des Bislett-Stadions, in dem der örtliche Fußballklub Lyn Oslo seine Heimspiele austrägt, befindet sich eine Art Notstrom-Aggregat aus alten Batterien. Bei Bedarfsspitzen, also etwa bei Sportereignissen und Konzerten, können diese abfedernd wirken. Gebaut hat das Konstrukt der US-amerikanische Stromkonzern Eaton in Zusammenarbeit mit dem Autobauer Nissan, der die Batterien stellt. Aufgeladen werden die Akkus mithilfe einer Photovoltaikanlage. Im Bedarfsfall können sie bis zu 126 Kilowattstunden Strom speichern.

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Die Batterien werden dazu aus verschiedenen Teilen zusammengesetzt, eine Art Lithium-Ionen-Frankenstein. Das ist ein Modell, dass auch Kim Kreisköther für zukunftsträchtig hält. Oft seien bei beschädigten Batterien nur einzelne Zellen defekt. „Der Rest der Batterie wäre aber noch funktionsfähig“, erläutert sie. Theoretisch ließe sich die defekte Zelle oder Module ersetzen und die Batterie als Ganzes wieder fit machen. So würden weniger Akkus aus dem Autobetrieb verschwinden. Nur in der Praxis ist dieses Modell bisher nicht umsetzbar. „Durch die Reparatur müsste jede Batterie neu zertifiziert werden, das ist nicht wirtschaftlich“, so Kreisköther.

Mehr zum Thema: Elektrische Antriebe sollen Autos klimafreundlicher machen. Doch sie starten mit einem Handicap: Die Produktion der Akkus verursacht selbst viel Kohlendioxid. Forscher wollen das jetzt ändern.

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