{"id":1987,"date":"2024-02-29T10:01:33","date_gmt":"2024-02-29T09:01:33","guid":{"rendered":"https:\/\/www.akku.net\/magazin\/?p=1987"},"modified":"2024-04-04T08:54:14","modified_gmt":"2024-04-04T07:54:14","slug":"batterie-recycling-ablauf-und-herausforderungen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.akku.net\/magazin\/batterie-recycling-ablauf-und-herausforderungen\/","title":{"rendered":"Batterie-Recycling: Ablauf und Herausforderungen"},"content":{"rendered":"\n
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Recyclen lohnt sich, denn in Batterien befinden sich viele wertvolle Rohstoffe. <\/em> Bild: Unsplash Roberto Sorin.<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Ob in unseren Smartphones, Laptops, Haushalts- und Gartenger\u00e4ten oder in unseren Elektroautos \u2013 viele Alltagsgegenst\u00e4nde enthalten Akkus oder Batterien. Wenn diese mit der Zeit an Leistung verlieren, ist es wichtig, Batterien richtig zu entsorgen und zu recyceln. Denn aus Batterien lassen sich noch wertvolle Metalle und andere Rohstoffe gewinnen. So l\u00e4sst sich zum Beispiel ein Brillengestell aus 13 oder eine Gie\u00dfkanne aus 120 recycelten Batterien herstellen. Wie das Batterien-Recycling genau abl\u00e4uft und welche Herausforderungen damit einhergehen, erfahren Sie hier.<\/p>\n\n\n\n

Inhalt<\/h2>\n\n\n\n

Warum ist das Batterie-Recycling so wichtig?<\/a><\/p>\n\n\n\n

Verschiedene Batterie-Typen und ihr Recycling<\/a><\/p>\n\n\n\n

So l\u00e4uft das Batterie-Recycling ab<\/a><\/p>\n\n\n\n

Herausforderungen des Batterie-Recyclings<\/a><\/p>\n\n\n\n

Batterie-Recycling \u2013 rechtliche Grundlagen<\/a><\/p>\n\n\n\n

Die Zukunft des Batterie-Recyclings<\/a><\/p>\n\n\n\n

Warum ist das Batterie-Recycling so wichtig?<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Batterien und Akkus enthalten eine Vielzahl von Rohstoffen, darunter Metalle wie Lithium, Nickel, Kobalt und Aluminium<\/strong>. Diese stehen nur begrenzt zur Verf\u00fcgung, sodass es wichtig ist, sie durch das Batterie-Recycling zu gewinnen und wiederzuverwerten. So werden nicht nur Ressourcen geschont, sondern es m\u00fcssen auch weniger Rohstoffe abgebaut werden. Das verringert den CO\u2082-Abdruck bei der Batterieherstellung enorm. Ein weiterer Aspekt des Umweltschutzes liegt darin, dass Batterien und Akkus Schwermetalle und gef\u00e4hrliche Chemikalien enthalten k\u00f6nnen, die bei unsachgem\u00e4\u00dfer Entsorgung in die Umwelt gelangen k\u00f6nnen. Daher ist es wichtig, Batterien und Akkus richtig zu entsorgen<\/a>.<\/p>\n\n\n\n

Das Batteriegesetz<\/a> regelt die Entsorgung und verpflichtet den Einzelhandel zur R\u00fccknahme von Altbatterien. Beim Batterie-Recycling lassen vor allem Nickel, Kobalt, Kupfer, Aluminium und Stahl zur\u00fcckgewinnen und wiederverwenden. Dank neuer Recycling-Verfahren, die Batterien nicht mehr nur schreddern oder schmelzen, ist es mittlerweile m\u00f6glich, bis zu 96 Prozent der enthaltenen Rohstoffe zu recyclen<\/strong>. Das Cadmium aus Nickel-Cadmium-Batterien l\u00e4sst sich f\u00fcr die Produktion neuer Energiezellen nutzen. Stahl, Nickel und Blei kommen dagegen f\u00fcr die Herstellung von Edelstahl zum Einsatz.<\/p>\n\n\n\n

Beim Recycling von Alkali-Mangan- und Zink-Kohle-Batterien kommt das Verfahren des Einschmelzens<\/strong> zum Einsatz. Dabei entstehen neben Zink auch glasartige Schlacke und Eisen-Mangan, das dann haupts\u00e4chlich zur Herstellung von Eisenlegierungen Verwendung findet. Die Sekund\u00e4rrohstoffe dienen beispielsweise f\u00fcr den Bau von Autos (Stahl), Stra\u00dfen (Schlacke), Schubkarren (Zink), Bremsscheiben (Eisen-Mangan bzw. Ferromangan) oder Handys (Kobalt, Nickel).<\/p>\n\n\n\n

Besonderheiten stellen die beliebten Lithium-Ionen-Batterien dar, die vor allem in Elektroger\u00e4ten wie Smartphones oder Laptops zum Einsatz kommen. Denn die R\u00fcckgewinnung von Lithium ist derzeit wenig ertragreich und zudem recht teuer. Hierf\u00fcr braucht es statt der meist metallurgischen Verfahren, die viel Energie verbrauchen und sch\u00e4dliche Nebenprodukte hinterlassen, neue Verfahren f\u00fcr das Recycling von Lithium-Ionen-Batterien<\/strong>. <\/strong>Hier k\u00f6nnten mechanische Prozesse zum Einsatz kommen, die chemische Reaktionen herbeif\u00fchren. Sie bieten eine h\u00f6here Ausbeute bei niedrigerem Aufwand und sind somit nachhaltiger.<\/p>\n\n\n\n

Verschiedene Batterie-Typen und ihr Recycling<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Je nach Art der Batterie oder des Akkus gibt es spezielle Aspekte, die im Recyclingprozess zu ber\u00fccksichtigen sind:<\/p>\n\n\n\n

1.  Lithium-Ionen-Akku-Recycling:<\/strong> Lithium-Ionen-Akkus sind aufgrund ihrer Verwendung in Elektroautos besonders relevant. Das Recycling von Lithium-Ionen-Akkus erfordert spezialisierte Anlagen, um die wertvollen Materialien zur\u00fcckzugewinnen und die Sicherheit bei der Verarbeitung zu gew\u00e4hrleisten.<\/p>\n\n\n\n

2.  Autobatterie-Recycling:<\/strong> Autobatterien sind in der Regel Blei-S\u00e4ure-Batterien, die Blei und Schwefels\u00e4ure enthalten. Diese Materialien k\u00f6nnen gef\u00e4hrlich sein, was die ordnungsgem\u00e4\u00dfe Entsorgung unerl\u00e4sslich macht. Daher ist das Recycling von Autobatterien besonders wichtig.<\/p>\n\n\n\n

3.  Elektroauto-Batterie-Recycling:<\/strong> Da Elektroautos immer h\u00e4ufiger auf den Stra\u00dfen zu finden sind, nimmt auch die Anzahl der ausgedienten Elektroauto-Batterien zu. Das Recycling dieser Batterien ist entscheidend, um die Umweltauswirkungen der Elektromobilit\u00e4t zu minimieren.<\/p>\n\n\n\n

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Unsplash | Possessed Photography<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

So l\u00e4uft das Batterie-Recycling ab<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Das Batterien-Recycling ist ein komplexer Prozess, der spezielle Anlagen und Technologien erfordert, um die verschiedenen Materialien in den Batterien und Akkus zur\u00fcckzugewinnen. Hier ist eine Schritt-f\u00fcr-Schritt-\u00dcbersicht des Recyclingprozesses:<\/p>\n\n\n\n

1.  Sammlung:<\/strong> Die erste Phase des Batterien-Recyclings besteht darin, alte Batterien und Akkus zu sammeln. Dies kann auf verschiedene Weisen geschehen, zum Beispiel durch Sammelstellen, R\u00fcckgabepunkte in Gesch\u00e4ften oder spezialisierte Sammelunternehmen.<\/p>\n\n\n\n

2.  Transport und Lagerung:<\/strong> Nach der Sammlung erfolgt der Transport der Batterien zu entsprechenden Recyclinganlagen, wo eine sichere Lagerung stattfindet, bis die Weiterverarbeitung beginnt.<\/p>\n\n\n\n

3.  Sortierung:<\/strong> Die gesammelten Batterien werden nach ihrer Gr\u00f6\u00dfe, den Inhaltsstoffen und ihren elektrochemischen Systemen getrennt, da je nach System und Inhaltsstoffen der Batterie andere Recycling-Verfahren notwendig sind. Dies geschieht zum Beispiel manuell oder mit Hilfe von elektromagnetischen Verfahren, R\u00f6ntgensensoren, UV-Sensoren oder einer Kombination aus verschiedenen Techniken.<\/p>\n\n\n\n

4.  Zerkleinerung:<\/strong> In der Recyclinganlage erfolgt die mechanische Zerkleinerung der Batterien, um die \u00e4u\u00dfere H\u00fclle zu entfernen und die inneren Komponenten freizulegen.<\/p>\n\n\n\n

5.  Trennung der Materialien:<\/strong> Die Trennung der inneren Komponenten der Batterien und Akkus voneinander geschieht dann chemisch oder physikalisch. Dieser Schritt ist entscheidend, da er es erm\u00f6glicht, wertvolle Materialien wie Lithium, Nickel und Kobalt zur\u00fcckzugewinnen.<\/p>\n\n\n\n

6.  Wiederaufbereitung:<\/strong> Anschlie\u00dfend erfolgt die Aufbereitung der zur\u00fcckgewonnenen Materialien. Daraufhin finden die neuen Batterien und Akkus in der Produktion Wiederverwendung.<\/p>\n\n\n\n

7. Entsorgung von Reststoffen:<\/strong> F\u00fcr die verbleibenden Materialien, die sich nicht verwerten lassen, ist eine umweltgerechte Entsorgung vorgesehen.<\/p>\n\n\n\n

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 Unsplash | John Cameron<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Herausforderungen des Batterie-Recyclings<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Zuerst die positive Nachricht: Laut Umweltbundesamt erfolgt f\u00fcr 80 bis 85 Prozent<\/strong> der zur\u00fcckgegebenen Batterien und Akkus ein Recycling<\/strong>. Der Haken \u2013 nur knapp die H\u00e4lfte der gekauften Batterien finden den Weg in die fachgerechte Entsorgung, sodass eine Wiederverwendung erfolgen kann. Zudem decken die Materialmengen, die sich aus alten Batterien gewinnen lassen, nicht den Bedarf an Materialien f\u00fcr die Zellproduktion.<\/p>\n\n\n\n

Eine weitere Herausforderung stellt das Recyceln von Lithium-Ionen-Batterien <\/strong>dar, denn diese sind sehr kompliziert aufgebaut: Alu- und Kupferfolie sind zigfach umeinandergewickelt, jeweils mit einer anderen Paste beschichtet, und das Ganze ist zudem noch in einem mehrlagigen Geh\u00e4use untergebracht. Dar\u00fcber hinaus ist keine Lithium-Ionen-Batterie wie die andere, daher m\u00fcssen die Batterien von Hand zerlegt werden<\/strong>, was viel Zeit kostet. Durch eine Standardisierung der Batterien lie\u00dfe sich durch Automatisierungsprozesse viel Zeit sparen.<\/p>\n\n\n\n

Batterie-Recycling \u2013 rechtliche Grundlagen<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Das Batterie-Recycling gewinnt als nachhaltiger und ressourcenschonender Prozesse immer mehr an Bedeutung. Das ruft auch die Politik auf den Plan. So hat die EU-Kommission 2020 einen Vorschlag f\u00fcr eine neue Batterie-Verordnung<\/strong> vorgelegt. Die Verabschiedung erfolgte am 10. Juli 2023 und soll nach einigen Anpassungen und Versch\u00e4rfungen in den n\u00e4chsten Jahren in Kraft treten. Die umfassende Verordnung ber\u00fccksichtigt alle Batterie-Typen und deren Lebenszyklus von der Produktion bis hin zum Recycling.<\/p>\n\n\n\n

Hier einigen der neuen Vorschriften der EU-Batterieverordnungen im \u00dcberblick:<\/h3>\n\n\n\n

–        Verbraucher sollen Ger\u00e4tebatterien problemlos selbst austauschen k\u00f6nnen.<\/p>\n\n\n\n

–        Batterien m\u00fcssen Mindestanforderungen in puncto Leistungsf\u00e4higkeit und Haltbarkeit erf\u00fcllen.<\/p>\n\n\n\n

–        Hersteller bestimmter Batterie-Typen m\u00fcssen diese mit einer Erkl\u00e4rung und Kennzeichnung zum CO\u2082-Fu\u00dfabdruck auszeichnen.<\/p>\n\n\n\n

–        Einige Batterie-Typen sollen mit einem digitalen Pass als QR-Code ausgestattet sein.<\/p>\n\n\n\n

–        Erh\u00f6hung der Recyclingquote: Bis 2027 auf 63 Prozent und bis 2030 auf mindestens 73 Prozent.<\/p>\n\n\n\n

–        Es soll Mindestmengen geben, die aus den Materialien der Altbatterien zur\u00fcckgewonnen werden sollen.<\/p>\n\n\n\n

–        Der Anteil des recycelten Materials bei neuen Batterien soll schrittweise erh\u00f6ht werden: Acht Jahre nach Inkrafttreten der Verordnung gilt zum Beispiel f\u00fcr Kobalt 16 Prozent, f\u00fcr Blei 85 Prozent und f\u00fcr Lithium 6 Prozent etc. 13 Jahre sp\u00e4ter gelten neue Richtwerte: f\u00fcr Kobalt 26 Prozent, f\u00fcr Blei 85 Prozent und f\u00fcr Lithium 12 Prozent usw.<\/p>\n\n\n\n

Die Zukunft des Batterie-Recyclings<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Laut Berechnungen des Fraunhofer-Instituts f\u00fcr System- und Innovationsforschung (ISI) soll die Menge der zu recycelnden Batterien in Europa im Jahr 2030 420 Kilotonnen und ab 2040 sogar 2.100 Kilotonnen betragen. Der Prozess des Batterie-Recyclings gewinnt also immer mehr an Bedeutung. Zudem \u00e4ndern sich die Arten und Anteile der Batterien: Stammten 2020 noch die meisten Altbatterien aus Smartphones oder Laptops<\/strong>, wird sich durch den Anstieg der E-Mobilit\u00e4t der Anteil der zu recycelnden Autobatterien bis 2035 den gr\u00f6\u00dften Anteil <\/strong>stellen.<\/p>\n\n\n\n

Dadurch steigt auch der Bedarf an Rohstoffen f\u00fcr die Neuproduktion<\/strong> von Batterien und Akkus. Bis 2030 wird der globale Bedarf an Lithium jedes Jahr um mehr als 25, die Nachfrage nach Nickel sogar um j\u00e4hrlich 40 Prozent steigen. Daher ist es wichtig, die Recyclingprozesse zu optimieren, um den Materialbedarf zuk\u00fcnftig besser decken zu k\u00f6nnen und nachhaltiger und ressourcenschonender zu arbeiten. Bis 2040 k\u00f6nnten durch das Batterie-Recycling rund 40 Prozent des Kobalts und mehr als 15 Prozent des Bedarfs an Lithium, Nickel und Kupfer f\u00fcr die Zellproduktion abgedeckt sein.<\/p>\n\n\n\n

Zudem arbeiten Forscher an immer neuen und besseren Methoden f\u00fcr das Batterie-Recycling, um dieses nachhaltiger, energieeffizienter zu gestalten und mehr Rohstoffe zu gewinnen. So lassen sich mittlerweile beim Recycling von Lithium-Ionen-Batterien 90 bis 96 Prozent aller Materialien zur\u00fcckgewinnen<\/strong>. Dabei wird die Batterie nicht geschmolzen, sondern in S\u00e4ure, meist Schwefels\u00e4ure, aufgel\u00f6st. Im Anschluss lassen sich die Metalle als Salze einsammeln: Lithium als Lithiumcarbonat, Nickel als Nickelsulfat, Kobalt als Kobaltsulfat<\/strong>. Allerdings ist dieses Verfahren sehr aufwendig und teuer. Es lohnt sich daher erst ab einem hohen Materialzufluss von mehreren 1.000 Tonnen im Jahr, beispielsweise durch viele Autobatterien. Da diese aber erst seit kurzem auf dem Markt sind und lange halten, sind diese Batterien noch nicht recyclingf\u00e4hig. Zudem k\u00f6nnen gebrauchte Autobatterien zun\u00e4chst in station\u00e4ren Speicher Verwendung finden, bevor sie recycelt werden m\u00fcssen.<\/p>\n\n\n\n

Ein anderes Verfahren, das umweltschonender und g\u00fcnstiger arbeitet, entwickelten Forscher an der RWTH Aachen: Bei dem sogenannten Cylib-Verfahren<\/strong> kommt statt S\u00e4uren und Laugen, Wasser zum Einsatz. So lassen sich Grafit und Lithium aus den Batterien schon deutlich fr\u00fcher aus dem Stofffluss l\u00f6sen. Gerade das Recycling von Grafit ist momentan noch eine Herausforderung im Batterie-Recycling, da die Qualit\u00e4t des zur\u00fcckgewonnenen Materials h\u00e4ufig zu w\u00fcnschen \u00fcbrigl\u00e4sst. Durch das neue Verfahren k\u00f6nnte es sofort wieder f\u00fcr den Bau neuer Batterien in Benutzung kommen.<\/p>\n\n\n\n

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