Batterierecycling mit Anlagenkonzept von URT
„Unser Ziel ist es, einen eigenen Kreislauf mit mehr als 90 % Wiederverwertung unserer Batterien zu schaffen“, sagt Thomas Tiedje, Leiter der Technischen Planung der Volkswagen Komponente. „Wir wollen den Prozess an keiner Stelle aus der Hand geben, sondern qualifizieren lieber unsere eigenen Mitarbeiter und machen sie damit fit für die Zukunft.“
Die Besonderheit: Es kommen ausschließlich Batterien ins Recycling, die wirklich nicht mehr anders nutzbar sind. Davor wird geprüft, ob die im Batteriesystem verbauten Module noch in einem guten Zustand sind und möglicherweise ein zweites Leben in mobilen Energiespeichern wie flexiblen Schnellladesäulen oder Laderobotern erhalten können. Damit verlängert sich die Nutzungsdauer der Module erheblich.
Die erste Anlage für das Recycling ausgedienter E-Auto-Batterien eines Automobilherstellers startete ihren Betrieb Anfang 2021. Konzipiert, gebaut und schlüsselfertig geliefert wurde diese innovative Anlage vom bayerischen Anlagenbauer URT Umwelt- und Recyclingtechnik GmbH (URT) aus Karlstadt am Main.
Seit über 25 Jahren beschäftigt sich URT mit dem Bau von Aufbereitungsanlagen für Elektro- und Elektronikabfällen und liefert diese weltweit. Gerade dieses Wissen kann in die Aufbereitungsanlagen für Batterien einfließen, denn URT ist beispielsweise Spezialist für die Zerkleinerung in inerten Atmosphären, um exothermen Reaktionen vorzubeugen, die es bei der Batteriezerkleinerung auch geben kann. Ziel der Anlage ist es, die Materialien einer Lithium-Ionen-Batterie möglichst gut zu trennen, damit jeder Wertstoff wieder bei einer Neubatterie eingesetzt werden kann.
URT Anlagenkonzept
Die zuvor tiefenentladenen Batterien werden über ein Schleusensystem einem einstufigen Zerkleinerungsprozess zugeführt. Anschließend gelangt die zerkleinerte Gesamtfraktion in einen Vacuumtrockner, der die Elektrolyte verdampft, die anschließend wieder kondensiert und flüssig abgefüllt werden. Dieser Prozessabschnitt, von der Zerkleinerung bis zum Trockneraustrag, ist gekapselt und wird durch eine Stickstoffatmosphäre inert gehalten.
Das trockene Aktivmaterial (schwarze Masse), wird durch Siebung von den restlichen Bestandteilen getrennt und abgefüllt. Um die europäischen Recyclingziele zu erfüllen, muss die Aktivmasse annähernd komplett abgetrennt und separiert werden. Partnerunternehmen aus der Chemiebranche trennen die Schwarzmasse anschließend mit einem hydrometal-lurgischen Prozess, also unter Anwendung von Wasser und Lösemitteln, in ihre einzelnen Bestandteile. Diese können als sekundäres Rohmaterial für den Bau von Kathoden von neuen Batterien ohne jeden Qualitätsverlust gegenüber neuem, primärem Material genutzt werden.
Durch Magnettrennverfahren werden Eisenmetalle von Nichteisenmetallen getrennt. Anoden- und Kathodenfolien sind weitere Bestandteile der Batterien, die in der Anlage abgetrennt werden. Neben der Unterschreitung der Arbeitsplatzgrenzwerte werden auch die Emissionswerte der TA Luft unterschritten. Dafür sorgt eine mehrstufige Abluftnachbehandlung, die aus Gaswäsche und einer Aktivkohleadsorption besteht. Anlagenkonzepte mit einer Abluftnachverbrennung sind ebenfalls denkbar.
Erfahrungen im Batterierecycling
Viele Anlagenmodule, die URT im Batterierecycling einsetzt, wurden von URT entwickelt und sind seit vielen Jahren bei anderen Recyclingaufgaben im Einsatz. Neben der Zerkleinerung in einer Stickstoffatmosphäre oder der Abluftnachverbrennung, zählen auch die diversen Trenntechniken zu diesen Modulen. Außer bei Volkswagen wurden diese Techniken auch bei anderen Batterierecyclinganlagen eingesetzt. So wurde beispielsweise schon beim Batterie-Entwicklungsprojekt LithoRec II im Jahr 2014 die Zerkleinerungstechnik von URT geliefert.
Marktaussichten
Neben den Recyclinganlagen für Hochvoltbatterien aus der Elektromobilität plant URT auch Aufbereitungsanlagen für Batterien aus Elektronik- und Elektrogeräten, wie Handwerkzeuge, Laptops, E-Bikes, E-Scooter oder Mobiltelefonen. Potentielle Kunden für Batterierecyclinganlagen sind Recyclingunternehmen und Batteriehersteller. Mit einer Exportquote von über 90 % ist URT perfekt gerüstet, um Batterierecyclinganlagen weltweit zu liefern.
