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E-Autobatterien Elektroschrott: Europas heimliche Rohstoffquelle

E-Autos werden immer beliebter. Doch ein flächendeckendes Recycling-System gibt es nicht. Dabei könnten die ausgedienten Batterien eine Chance sein.
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Die EU-Kommission hat das Potenzial der Autoakkus erkannt und will die „grüne Batterie“ zum Markenzeichen machen. Quelle: obs
Forschung an Lithium-Ionen-Batterien

Die EU-Kommission hat das Potenzial der Autoakkus erkannt und will die „grüne Batterie“ zum Markenzeichen machen.

(Foto: obs)

DüsseldorfEine Million Elektroautos bis 2022 – so lautet das neue Ziel der Bundesregierung. Angesichts der radikalen Ankündigungen der großen Autobauer rückt der Hochlauf der Stromer nun tatsächlich in greifbare Nähe. Und damit auch die Frage, woher eigentlich die Millionen von Tonnen an Lithium, Kobalt, Nickel und Mangan für den Bau der E-Autobatterien kommen sollen.

Der amerikanische Elektroautopionier Tesla warnte jüngst vor einer Verknappung der begehrten Rohstoffe. Er erwartet einen weltweiten Mangel an den wichtigen Mineralien für die Herstellung von Batterien. Deutschland selbst hat allerdings ohnehin so gut wie keinen Zugang zu den wichtigen Abbaustätten in Afrika, Asien oder Südamerika. Sitzt aber auf einem unerkannten Potenzial: den alten Batterien.

Durch das Recyceln ausgedienter Elektro-Akkus könnte Deutschland einen Teil der notwendigen Metalle selbst gewinnen. Dieses Potenzial loten nun die ersten Hersteller aus – von erfahrenen Recyclern und innovativen Start-ups bis hin zu Autobauern wie Volkswagen. Sie sehen die Wiederverwertung der Batterien nicht mehr nur als Notwendigkeit für den Schutz der Umwelt, sondern auch als Chance für Deutschland.

Denn neben dem angekündigten E-Auto-Boom entbrennt ein immer schärferer Kampf um die wichtigsten Rohstoffe der Zukunft, die all das erst möglich machen. Die wertvollen Metalle schlummern größtenteils in Minen fernab von Deutschland, vom Kongo bis nach Australien.

Die Vorherrschaft über den Abbau sichern sich asiatische Firmen aus China, Korea und Japan schon seit Jahren. Allein im vergangenen Jahr kauften sich chinesische Unternehmen in ausländische Bergbaufirmen ein – für insgesamt sieben Milliarden Dollar. Experten warnen, Europa laufe Gefahr, bei einem der wichtigsten Zukunftsmärkte ins Hintertreffen zu geraten.

Und genau deswegen sehen Unternehmen wie der internationale Recycling-Riese Umicore in der Wiederverwertung von E-Autobatterien nicht nur ein Muss für die Ökobilanz der Stromer. Sondern eine „heimliche Rohstoffquelle für Europa“, wie Christian Hagelüken, Recycling-Experte des belgischen Branchenprimus‘ es bezeichnet.

„Das Recycling von E-Autobatterien ist eine wichtige Ergänzung zur primären Rohstoffgewinnung. Je besser wir diese heimliche Rohstoffquelle nutzen, desto unabhängiger machen wir uns von außereuropäischen Akteuren“, sagt Hagelüken. Die Batterie ist der wichtigste Bestandteil eines jeden Elektroautos oder, besser gesagt: die Batteriezelle. Sie macht mehr als ein Drittel der Wertschöpfung des Stromers aus.

Nachfrage nach Rohstoffen steigt rasant

Weltweit steigt die Nachfrage nach den Autos mit dem alternativen Antrieb und damit nach den nötigen Rohstoffen rasant. So wird sich der Bedarf an Kobalt und Nickel Schätzungen des französischen Marktforschungsunternehmens Avicienne Energy zufolge, allein bis 2025 etwa um das 20-Fache erhöhen, bei Lithium ist der Sprung noch etwas größer.

An Rohstoffen für die E-Mobilität mangele es nicht, nur gebe es bei einigen eben eine relativ hohe Konzentration auf bestimmte Förderländer, erklärt Hagelüken. So liegen die größten Reserven für Kobalt, Lithium oder Seltene Erden in Kongo, Bolivien oder China. Außerdem könne der bevorstehende sprunghafte Anstieg der E-Mobile zu einer vorübergehenden Verknappung auf dem Markt führen.

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„Deswegen muss man alternative Versorgungsquellen erschließen. Das Recycling ist hier eine sehr wichtige Komponente“, sagt Experte Hagelüken. In einigen Jahren könnten Rohstoffe aus zweiter Hand auch laut einer Studie des Thinktanks Agora Energiewende immerhin einen Teil des weltweiten Bedarfs decken. Bei einem gut funktionierenden System seien im Jahr 2030 immerhin rund zehn Prozent und 2050 sogar 40 Prozent der nötigen Metalle für E-Autobatterien durch Recycling zu gewinnen.

Das hat auch die EU-Kommission erkannt. Noch in diesem Jahr will Maroš Šefčovič, Vizepräsident der Brüsseler Behörde verbindliche Standards von der Rohstoffförderung bis zum Recycling festlegen und dafür sorgen, dass nur noch Elektroautos in Europa verkauft werden, die diesen Standard auch erfüllen. Die „grüne Batterie“ soll zum Markenzeichen der Akkus made in Europe werden.

Rückgewinnung bei 1000 Grad Celsius

Aber dafür muss sich die Wiederaufbereitung der Stromer-Batterien erst einmal rechnen. Das Recyceln der Zelle ist nämlich energieintensiv, sehr kleinteilig und kostet mehr Geld, als es einbringt. In Deutschland versuchen sich Firmen wie Accurec, Currenta oder auch Umicore an dem so genannten pyrometallurgischen Verfahren.

Hinter dem komplizierten Begriff steckt eine simple Technik: Die ausgedienten Akkus werden in ihre Hauptbestandteile zerlegt und die einzelnen Zellen dann bei mehr als 1000 Grad Celsius verbrannt. Aus der Asche lassen sich Kobalt oder Nickel in einem zweiten Verfahren herauslösen.

Die Firma Redux Recycling aus Offenbach dagegen setzt auf eine andere Vorgehensweise. In einer nagelneuen Anlage an ihrem Standort in Bremerhaven können E-Autobatterien jetzt in einer Kombination aus thermischem und mechanischem Verfahren in ihre Einzelteile zerlegt werden.

Nach der Demontage der Batteriepacks wird die Zelle bei niedrigen Temperaturen zum Verdampfen gebracht, danach werden alle Wertstoffsorten mechanisch voneinander getrennt. So können laut Redux immerhin bis zu 80 Prozent der Ursprungsmaterialien recycelt werden. „Aber das ist ein aufwendiger und kostspieliger Prozess“, erklärt Co-Geschäftsführer Ingo Rosenfeld.

Jeder Autohersteller verbaut seine ganz eigenen Batterien. So hat jeder Akku seine eigene Form, seinen eigenen Rohstoffmix und seine eigene Zellchemie. Jede einzelne Batterie muss noch per Hand ausgebaut werden, das erschwert die Arbeit und macht das Recyceln der wertvollen Akkus zu einer kostspieligen Angelegenheit.

So ist Lithium beispielsweise aktuell als Rohprodukt günstiger, als der recycelte Sekundärrohstoff. „Wenn sie für denselben Preis ein neues oder ein gebrauchtes Auto haben könnten, welches nehmen sie dann?“, fragt Rosenberg. Sowohl Start-ups, als auch erfahrene Unternehmen wie Umicore, sind jedoch überzeugt, dass sich das Recyceln von E-Autobatterien mit dem Hochlauf der Antriebsform wirtschaftlich rechnen wird.

„Aber das Wichtigste ist, dass wir ein funktionierendes Kreislaufsystem aufbauen“, mahnt Hagelüken. Noch gibt es in Deutschland keinen Plan, wie ein umfassendes Verwertungssystem aussehen könnte. Voraussetzung ist eine flächendeckende Infrastruktur.

Klare Recyclingziele nötig

„Auf dem Markt gibt es im Moment sehr viel Bewegung, das Interesse bei den Recyclern ist groß. Und das muss es auch sein. Denn wenn wir nicht schnell Kapazitäten aufbauen, bekommen wir in fünf bis zehn Jahren ein großes Problem“, beobachtet Jörg Zimmermann, Abteilungsleiter für Energiematerialien am Fraunhofer Institut für Wertstoffkreisläufe und Ressourcenstrategie (IWKS).

Auch Redux-Geschäftsführer Rosenfeld ist der Meinung, dass die Spieler, die jetzt auf dem Markt sind, das rasant steigende Rücklauf-Volumen ohne gigantische Investitionen nicht stemmen können. „Um alles abzufangen muss das Ganze bis 2030 in ganz anderen Bahnen laufen. Partnerschaften müssen geschlossen und Standards entwickelt werden“, warnt er. Das hätten jetzt auch die Autobauer erkannt, die mittlerweile sogar nach Bremerhaven reisten, um sich seine neue Anlage anzusehen.

Dass sich auch die Autokonzerne zunehmend und ernsthaft mit dem Thema Recycling beschäftigen, kann auch Hagelüken bestätigen. Nissan hat in Japan sogar eine eigene Recycling-Anlage für die Batterien seines viel verkauften Leaf-Modells gebaut und auch Volkswagen plant noch bis Ende 2019 die Einrichtung einer hauseigenen Recycling-Anlage in Salzgitter, um neue Verfahren zur Wiederaufbereitung der Rohstoffe zu testen.

Jetzt müsse vor allem die Politik mit entsprechenden Rahmenbedingungen für ein funktionierendes System sorgen. „Denn wenn das Recyceln der Elektroautobatterien nicht funktioniert, kriegen wir ein echtes Problem“, warnt der Umicore-Experte. So etwas wie der illegale Export von Elektroschrott nach Nigeria, Ghana, Indien oder Südafrika, dürfe mit den Batterien nicht passieren.

Dort, wo es kaum professionelle Recyclingstrukturen gibt, riskieren Menschen ihre Gesundheit und die Umwelt, um Wertstoffe wie Kupfer, Aluminium oder Gold aus alten Fernsehern, Radios oder Kühlschränken zu gewinnen. Die Restteile werden verbrannt, wild deponiert oder in Flüssen abgelagert. Verhindern ließe sich das beispielsweise durch eigene Recyclingziele für Schlüsselrohstoffe wie Lithium oder Kobalt.

Zwar gibt es in der Europäischen Union schone eine Recyclingquote für Batterien, die bei 50 Prozent liegt, sie unterscheidet aber nicht nach Inhaltsstoffen. Richte sich das Ziel beim Recyceln der Batterien durch eine Quote auch nach der Wiedergewinnung der einzelnen Rohstoffe, könne das auch eine Absicherung gegen die stark schwankenden Rohstoffpreise sein, meint Hagelüken. Die Gelegenheit dafür wäre günstig. Gerade wird die Batterierichtlinie von der EU-Kommission überarbeitet.

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