Im Rahmen des Projekts „MoLIBity“, das unter der Leitung von Fraunhofer Austria durchgeführt wird, liegt der Fokus auf der Entwicklung innovativer Methoden für die Rückgewinnung von wertvollen Rohstoffen aus gebrauchten Batterien. Die ersten Ergebnisse deuten auf vielversprechende Ansätze hin, die zusammen mit der Einführung eines digitalen Produktpasses die Effizienz im Recyclingprozess erheblich steigern könnten. Um Lithium und andere kritische Materialien aus Batterien zurückzugewinnen, ist es essenziell, dass verschiedene Elemente – von der Rücknahme über die Sammlung bis hin zum Recycling – optimal miteinander harmonieren.
Die technischen Herausforderungen beim Batterierecycling sind vielfältig. Es bedarf kosteneffizienter Methoden zur Extraktion der wertvollen Materialien aus der sogenannten Schwarzmasse, die nach dem Zerkleinern der Batterien entsteht. Zudem sind klare Anleitungen zur sicheren Demontage dringend notwendig, die durch den digitalen Produktpass bereitgestellt werden könnten. Die Forscher des MoLIBity-Projekts haben bereits erste positive Erkenntnisse gewonnen: Die Anforderungen an den Produktpass stimmen gut mit den Bedürfnissen der Recyclingindustrie überein, insbesondere hinsichtlich der Sicherheit und der Materialzusammensetzung.
Laut Andreas Muth, Projektleiter bei Fraunhofer Austria, ist die wirtschaftliche Unsicherheit beim Lithium-Recycling durch die volatile Preisentwicklung ein bedeutendes Hindernis. In Europa existieren bislang nur wenige groß angelegte Anlagen zur Rückgewinnung von Lithium aus Altbatterien, da die wirtschaftliche Tragfähigkeit oft fraglich ist. Die neue EU-Batterieverordnung fordert jedoch bis spätestens zum 31. Dezember 2027, dass mindestens 50 % des enthaltenen Lithiums aus gebrauchten Batterien extrahiert werden. Daher ist es dringend erforderlich, die industriellen Prozesse rechtzeitig zu optimieren, um diese Quote zu erreichen.
Ein zentraler Aspekt des Projekts ist die Verbesserung der technischen Verfahren zur Rohstoffrückgewinnung. Das Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme (IKTS) arbeitet an der Entwicklung eines neuen Verfahrens namens COOL, das eine CO₂-basierte Lithiumextraktion ermöglicht. Dieses Verfahren zielt darauf ab, Lithium aus Batteriematerialien ohne den Einsatz umweltschädlicher Säuren zurückzugewinnen. In den bisherigen Tests zeigte sich, dass das Verfahren auch ohne die energieintensive überkritische CO₂-Phase zufriedenstellende Rückgewinnungsraten liefert. Sandra Pavon, Gruppenleiterin am Fraunhofer IKTS, berichtet von signifikanten Fortschritten, wie der Halbierung der Reaktionszeit und einer Senkung des Energieverbrauchs um 20 %, ohne die hohe Lithiummobilisierung von über 85 % zu gefährden.
Darüber hinaus wird eine Lebenszyklusanalyse des gesamten Prozesses durchgeführt, um die ökologischen Auswirkungen, einschließlich des CO₂-Fußabdrucks, zu bewerten. Dabei wird auch die gesamte Lieferkette der Batterierohstoffe sowie die Möglichkeit der Wiedernutzung von Recyclingmaterialien berücksichtigt.
Das Team von Fraunhofer Austria hat auch untersucht, ob die geplanten Vorgaben des digitalen Batteriepasses den Anforderungen der Recyclingindustrie gerecht werden. In standardisierten Interviews mit Vertretern verschiedener Unternehmen konnten sie feststellen, dass der Informationsgehalt des Produktpasses weitgehend den aktuellen Bedürfnissen entspricht. Dennoch gibt es Verbesserungspotenzial, insbesondere im Hinblick auf zukünftige Technologien und den zu erwartenden höheren Automatisierungsgrad im Recyclingprozess.
Das Unternehmen Saubermacher engagiert sich ebenfalls im Rahmen des Projekts und legt besonderen Wert auf die Rückverfolgbarkeit von Batterien über ihren gesamten Lebenszyklus. CEO Andreas Opelt betont, wie wichtig es ist, relevante Informationen entlang der gesamten Wertschöpfungskette zugänglich zu machen. Der digitale Produktpass könnte hierbei eine Schlüsselrolle spielen, um Transparenz zu schaffen und qualitativ hochwertige Recyclingprozesse zu unterstützen. Langfristig strebt Saubermacher an, auch Abfälle wie Altbatterien mit strukturierten Informationen zu versehen, um sie ähnlich wie Produkte behandeln zu können.
Ein weiterer Aspekt des Projekts befasst sich mit der Analyse der Schwarzmasse. Hierbei wurde festgestellt, dass eine Vielzahl unterschiedlicher Analysemethoden angewendet wird, was die Vergleichbarkeit der Ergebnisse erschwert. Um die Analyseergebnisse zukünftig besser abgleichen zu können, besteht ein klarer Bedarf an verbindlichen Standards.
Das Projekt MoLIBity wird von der Forschungsförderungsgesellschaft FFG unterstützt und umfasst mehrere Partnerinstitutionen, darunter Fraunhofer Austria, Fraunhofer IKTS, Montanuniversität Leoben, Saubermacher, Treibacher Industrie und die BOKU University. Die Entwicklungen im Rahmen dieses Projekts
