Klimaerwärmung, Abgasskandal, CO2 Steuer. Wörter, mit denen man in letzter Zeit häufiger konfrontiert wird. Eine Antwort darauf? Elektroautos. Daher sollen bis 2022 laut der Bundesregierung eine Million Elektrofahrzeuge in Deutschland zugelassen sein. Jedes dieser Fahrzeuge benötigt einen Akku, der im Normalfall aus Lithium-Ionen besteht. 

Die Gewinnung des Lithium-Salzes findet unter teils menschenunwürdigen Bedingungen statt. Häufig wird die Umwelt durch in den Boden oder in die Luft gelangende Gifte kontaminiert. Für die Gewinnung von nur einer Tonne Lithiumsalz zum Beispiel, benötigt man knapp zwei Millionen Liter Wasser, welches verdunstet. Hierdurch sinkt der Grundwasserspiegel, der für die Bevölkerung lebensnotwendig ist. Es ist also wichtig, dass wir nicht mehr genutzte Lithium-Ionen-Akkus wiederverwerten und die Rohstoffe dem Wertstoffkreislauf wieder hinzufügen.

Der Transport

Um Lithium-Ionen-Akkus Wiederverwerten zu können, steht am Anfang der Transport. Lithium-Ionen-Akkus müssen als Gefahrgut behandelt und als solche auch transportiert werden. Da alte und defekte Akkus leicht entzündlich sind, müssen diese unter Umständen sogar explosionssicher transportiert werden. 

Beim Wiederverwerter angekommen, gibt es zwei verschiedene Verfahren, die auf dem Markt zur Wiedergewinnung von Rohstoffen angewendet werden. Zuallererst werden die Lithium-Ionen-Akkus zerlegt, dabei werden Halterungen, Gehäuse und andere Bauteile entfernt, die nicht zum eigentlichen Akku gehören. 

Rückgewinnungsmöglichkeit 1

Die Akkuzellen werden in einem Hochofen geschmolzen. Durch die verschiedenen Schmelzpunkte trennen sich die Wertstoffe voneinander. Das enthaltene Nickel und Kobalt kann auf diese Art einfach zurückgewonnen werden. Übrig bleibt die Schlacke, welche zu großen Teilen aus Lithium und Aluminium besteht. Durch ein hydrometallurgisches (Säure-Bad) Verfahren werden zuletzt auch diese Bestandteile zurückgewonnen.

Rückgewinnungsmöglichkeit 2

Die Firma Duesenfeld hat ein komplett neues Verfahren entwickelt, welches ohne Hochofen auskommt. Hierbei werden die Akku Module nach dem Zerlegungsprozess geschreddert. Dies geschieht, damit sich nichts entzünden kann, in einem Vakuum beziehungsweise unter Stickstoff. Nach dem Schreddern sind Lithium, Aluminium, Kobalt und Kupfer nur noch ein Granulat, welches in Plastiksäcken aufgefangen wird. Das flüssige Elektrolyt wird in der Anlage nach dem Schreddern verdampft und kondensiert wieder. Somit kann dieses dem Wertstoffkreislauf wieder zugeführt werden. Um die Energiekosten zu senken, kann für den Betrieb des Schredders die Restenergie aus den Akkus genutzt werden.

Nach dem Schreddern läuft das Granulat durch eine Sortiermaschine. Hierbei werden die Wertstoffe nacheinander durch Siebe, Magnete und Wirbelstromfilter sortiert. Somit können Kunstoff (Separatorfolie), Aluminium und Kupfer vom Granulat getrennt werden. Übrig bleibt ein feines graues Pulver. In einem hydrometallurgisches (Säure-Bad) Verfahren werden nun auch die restlichen wertvollen Stoffe wie Graphit, Mangan, Kobalt, Nickel und das Lithium separiert. Letzteres wird in einer so reinen Form gewonnen, dass dieses direkt wieder zur Herstellung neuer Akkuzellen verwendet werden kann. Bei diesem Verfahren können so insgesamt 96% eines Akku Moduls wiedergewonnen und dem Wertstoffkreislauf wieder hinzugefügt werden.

Die Firma Duesenfeld plant in Zukunft das Recycling auszulagern und den Schredder sowie Sortierungs-Prozess vor Ort, also dort wo die Batterien und Akkus abgegeben werden, durchzuführen. Hierzu werden der Schredder und die Sortierungsmaschine in einem Container verbaut, der vor Ort eingesetzt werden kann. Dies spart teure Gefahrguttransporte, da sich das Granulat nicht entzünden kann.

Um Feinstaub, Smog und Lärm einzudämmen, sind Elektroautos ein Schritt in die richtige Richtung. Solange wir diese aber mit Lithium-Ionen-Akkus betreiben und mit dem Strom aus Kohlekraftwerken laden, ist es nur eine Verlagerung des Problems.

Was haltet Ihr von Elektroautos? Sind sie der Weg in die Zukunft oder seht Ihr dies ganz anders? Schreibt es gerne in die Kommentare.