Recycling

Ein relevanter Baustein zur nachhaltigen Batterieproduktion ist das Schließen des Wertschöpfungskreislaufs durch Recycling. Dies ermöglicht die Rückgewinnung der Rohstoffe, welche anschließend abermals für die Batterieproduktion verwendet werden können. Die dem Recycling zugeführten Materialien können zum einen aus Produktionsabfällen stammen, zum anderen sind es Batterien, die ihr Lebensende erreicht haben und gesammelt und aufbereitet werden müssen. Im Toolfenster setzt sich die Kapazität der angekündigten Recyclinganlagen aus so genannten Spoke Anlagen zusammen.

Das Toolfenster zeigt neben Kapazitäten von Recyclinganlagen sowohl die Rücklaufmenge an zu recycelnden Batterien als auch Mengen von Ausgangsrohstoffen, die aus dem Recycling wieder zurückgewonnen werden kann.

· Sind Batterien beispielsweise aufgrund von Kapazitätsverlusten nicht mehr geeignet für die ursprünglich gedachte Anwendung, können sie als lebensdauerverlängernde Maßnahme zunächst in sogenannten Second-Life-Anwendungen, beispielsweise in stationären Speichern eingesetzt werden (in denen nur geringere Energiedichten benötigt werden). Dies sorgt für eine optimierte Nutzung und gleichzeitig für eine Verbesserung der Ökobilanz.

Der Recyclingprozess ist in größeren kommerziellen Anlagen zumeist zweigeteilt. Dem Recycling zugefügte ganze Batterien müssen zunächst vorsortiert und möglichst vollständig entladen werden, anschließend werden sie zerkleinert. Danach können Aluminium und Kupfer entfernt werden. Dieser erste Schritt findet in den Spoke Anlagen statt (deren Kapazität auch oben im Tool angegeben ist). Der Rest, die sogenannte Black Mass, kann unterschiedlich aufbereitet werden. Dazu stehen zwei Hauptmöglichkeiten zur Verfügung. Im pyrometallurgischen Verfahren wird die Masse erhitzt und anschließend Mangan, Kobalt und Nickel daraus rückgewonnen. Beim hydrometallurgischen Verfahren wird die Black Mass in Flüssigkeit gelöst und chemisch getrennt. Es können so Nickel, Kobalt und Lithium wiedergewonnen werden. Zudem gibt es die Möglichkeit, beide Verfahren zu kombinieren. Diese Schritte finden in den so genannten Hubs statt.

Größere Recyclingmengen fallen erst dann an, wenn große Mengen an Altbatterien aus der Elektromobilität zurücklaufen. Aus diesem Grund ist der Hochlauf der Recyclingstätten verzögert zum Hochlauf der Zellproduktion (siehe Zell-Toolfenster). Heute gibt es vor allem in Asien etablierte Hersteller. Dort gibt es heute schon größere Mengen an Produktionsabfällen. Zudem haben amerikanische Anbieter durch den frühen Markteinstieg von Tesla bzw. früh verkaufte Toyota-Hybridmodelle bereits Altbatterien zur Verwertung.

Bis 2030 wird davon ausgegangen, dass 1,5 bis 2 Mt Altbatterien pro Jahr dem Recycling zugeführt werden können. Ein noch größeres Wachstum der Recyclingmenge wird sich aber erst nach 2030 einstellen. In Europa sind bereits Anlagen mit einer Gesamtkapazität von über 300 kt angekündigt.

Das Recycling stellt für Europa eine Möglichkeit dar, alternativen Zugang zu fehlenden Primärrohstoffen für eine europäische Zellproduktion zu erlangen. Aufgrund der Verluste beim Recycling sowie des größer werdenden Marktes kann auf die Primärrohstoffe aber nicht gänzlich verzichtet werden. Eine Ausnahme stellt das Material Kobalt dar. Aufgrund rückgängiger Mengen im Kathodenmaterial reichen die durch Recycling zurückgewonnenen Mengen in Zukunft evtl. für die Produktion der neuen Batterien aus.