Ende 2024 hat Mercedes-Benz Energy im badischen Kuppenheim eine Recyclingfabrik für die Batterien von E-Autos in Betrieb genommen. Jährlich werden 2.500 Tonnen zerlegt, separiert und für die Verwertung veredelt. Die zurückgewonnenen Materialien fließen in die Produktion von mehr als 50.000 Batteriemodulen für neue E-Autos des Herstellers ein. Damit ist der Wertstoffkreislauf zu 96 Prozent geschlossen.
Rückläufer aus der Produktion
Die Batteriemodule stammen aus Versuchsfahrzeugen, Anläufen in der Produktion und Rückläufern aus ganz Europa. Nach Konzernangaben wurde ein zweistelliger Millionenbetrag in die Anlage investiert. Hier erprobt Mercedes-Benz die Wiederverwertung im großen Stil. Das Recycling startet in der 6.800 Quadratmeter großen Halle mit der Prüfung des Ladezustands. Anschließend wandern die Batteriemodule aufs Förderband. Sie werden zerkleinert, das Granulat gewaschen und in grobe sowie feine Fraktionen aufgetrennt.
Mehrere Verfahren kombiniert
Im Luftstrom trennen sich die Partikel durch ihr Gewicht, im Magnetabscheider durch elektromagnetische Eigenschaften. Nach Mühlen und Sieben liegen Kunststoffe, Kupfer, Aluminium und Eisen getrennt und sortenrein vor. Gleichzeitig wird die schwarze Masse separiert. Sie ist in der feinen und der groben Fraktion enthalten. Anschließend werden die Metalle chemisch aufgelöst. Grafit wird mittels Filtern separiert. Ebenso wird mit ausgefälltem Eisen und Anteilen von Aluminium verfahren.
Aufwand und Kosten reduzieren
Sehr wertvolles Kupfer, Kobalt, Mangan, Nickel und Lithium werden stufenweise getrennt und aufgereinigt, Kobalt und Nickel abschließend kristallisiert. „Mercedes-Benz Energy ist im Konzern für die Entwicklung von innovativen Energiespeicherlösungen verantwortlich“, erläutert Sprecherin Madeleine Herdlitschka die Aufgaben. Das Recycling der Batterien gehört dazu.
Die Fabrik verarbeitet NMC-Batterien aus Plug-in-Hybriden und E-Fahrzeugen. Die auf 2.500 Tonnen ausgelegte Pilotanlage ist Teil eines Forschungsprojektes, das unter anderem vom Bund finanziert wurde. Nach Auffassung der Sprecherin ist ein geschlossener Wertstoffkreislauf entscheidend, um die Ressourcen zu reduzieren.
Risiken durch den Import
Zudem sichert sich Mercedes-Benz gegen Importrisiken ab. „Das Recycling macht uns weniger abhängig von volatilen Rohstoffmärkten und politischen Einflüssen“, erläutert Herdlitschka. Der Konzern sieht die Batterien von heute als Mine von morgen. Um schnell in die Wirtschaftlichkeit zu kommen, wird bereits an der Skalierung der Fabrik geplant.
Die Recyclingfabrik beschäftigt ausschließlich Personal, das zuvor in anderen Abteilungen von Mercedes-Benz tätig war – zum Beispiel in der Fertigung und Montage von Getrieben. Für die Tätigkeit im Recycling haben alle Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter eine Weiterbildung absolviert.
Rund 20 Millionen Euro investiert
Technologiepartner war die Firma Primobius, ein Joint Venture der deutschen SMS Gruppe und des australischen Technologieentwicklers Neometals. Primobius aus dem nordrhein-westfälischen Hilchenbach (nordöstlich von Siegen) hat die Anlage für knapp 20 Millionen Euro konzipiert und geliefert. Künftig wollen die Partner gemeinsam die Verfahren weiterentwickeln. Weitere Partner sind das KIT in Karlsruhe sowie die Technischen Universitäten Clausthal und Berlin.
Mercedes-Benz Energy entwickelt zudem stationäre Energiespeicher, in denen die Batterien von E-Autos zur Anwendung kommen, als Second-Life-Batterien oder Ersatzteilspeicher. Im Oktober 2016 ging im westfälischen Lünen ein erster Prototyp ans Netz. Auch Batterien, die als Ersatzteile vorgehalten werden, lassen sich in stationären Speichern verwenden.
https://group.mercedes-benz.com/unternehmen/news/recyclingfabrik-kuppen…
Foto: Mercedes-Benz
Foto: Mercedes-Benz
Webasto/Cylib
Partnerschaft zum Recycling von Batterien
Der Automobilzulieferer Webasto und die Recyclingfirma Cylib haben eine Kooperation vereinbart, um Altbatterien und Abfälle aus der Batteriefertigung aus den europäischen Werken abzuholen und zu verwerten. Webasto fertigt seit 2019 unter anderem Batterien für Pkw und Nutzfahrzeuge.
Cylib gewinnt alle Materialien, einschließlich Lithium und Grafit, vollständig zurück. „Unsere Technologie gewinnt alle wertvollen Materialien aus ausgedienten Lithium-Ionen-Batterien zurück“, sagt Gideon Schwich, COO von Cylib. „Die Partnerschaft mit Webasto ist ein wichtiger Schritt, um das Batterierecycling zu skalieren. Gemeinsam treiben wir die Kreislaufwirtschaft in Europa weiter voran.“
Die derzeit gültige Batterieverordnung der Europäischen Union stellt strenge Anforderungen an die Nachhaltigkeit und Rückverfolgbarkeit von Batterien. Sie schreibt vor, dass bis 2030 mindestens 70 Prozent des Lithiums und 95 Prozent des Kobalts, Nickels und Kupfers aus Altbatterien zurückgewonnen werden müssen. Der Recyclingprozess von Cylib übertrifft diese Anforderungen bereits heute und stellt sicher, dass Webasto diese Vorgaben erfüllt.
Darüber hinaus beschäftigt sich Webasto intensiv mit dem Einsatz gebrauchter Batterien als Speichermedium für eine nachhaltige Energieversorgung in der Produktion. Im bayerischen Werk Schierling ging 2024 ein Batteriespeicher mit einer Megawattstunde in Betrieb. Er nutzt 30 gebrauchte Batterien, die überwiegend aus der Vorserie stammen, um Solarstrom vom Dach zu speichern.
Foto: Jann Höfer/Cylib
Foto: Jann Höfer/Cylib
TU Braunschweig
Pilotanlage für Verwertung von Batterien
Ende 2023 hat die TU Braunschweig ein neues Labor eröffnet. Im Circular Lab wird untersucht, wie Lithiumbatterien recycelt und im Kreislauf genutzt werden können. Denn die Batterie macht etwa 80 Prozent der Kosten des Antriebsstrangs für E-Autos aus.
Forschungsziele sind ressourcenschonende Produktion der Elektroden und Speicherzellen sowie effizientes Recycling. Dazu werden bekannte Technologien im Pilotmaßstab untersucht und optimiert. Der Bau des Circular Lab begann im Herbst 2021. Erste Anlagen wurden im Herbst 2022 installiert, offiziell wurde das Labor Ende 2023 eröffnet. Insgesamt stehen rund 1.250 Quadratmeter Nutzfläche zur Verfügung.
Drei Millionen Euro kamen über Fördertöpfe der EU und des Landes Niedersachsen sowie durch Eigenmittel der TU Braunschweig zusammen. Weitere zehn Millionen Euro wurden von Bund und Land in die Anlagentechnik und die Ausstattung des Labors gesteckt.
https://www.tu-braunschweig.de
Empa/Kyburz
Recyclingprozess für Altbatterien entwickelt
Kyburz fertigt die gelben E-Mobile für die Schweizer Post. Meist kommen sie auf drei Rädern daher. Zusammen mit der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa) wurde eine Methode entwickelt, um ausgediente Batterien sortenrein zu zerlegen und die Materialien zu recyceln. „Bei diesen Lithium-Ionen-Batterien sind Kathode, Separator und Anode in mehreren Schichten in einem Kunststoffgehäuse verbaut“, erklärt Andrin Büchel, der das Projekt am Empa betreut hat.
Durch ein Abrollen des Separators werden die Kathoden und die Anoden – Metallfolien, die mit Partikeln beschichtet sind – in zwei Behälter sortiert. Danach geht es an die Rückgewinnung der Materialien.
In der Regel ist die Kathode eine mit Lithium-Eisen-Phosphat-Partikeln beschichtete Aluminiumfolie. Sie kommt in ein Wasserbad, damit sich die Partikel von der Folie lösen. Durch Dekantieren und Trocknen werden sie als Pulver zurückgewonnen.
Ähnlich wird die Anode behandelt, eine meist mit Grafitpartikeln beschichtete Kupferfolie. Hier entsteht nach dem Wasserbad eine Suspension. In der Zentrifuge werden die Partikel ausgeschleudert. „Am Ende erhalten wir das Gehäuse, den Separator, die Aluminium- und die Kupferfolien sowie die Materialien der Elektroden sortenrein zurück“, erklärt Andrin Büchel.
