Was passiert mit den alten Batterien?

Viele Argumente gegen die Elektromobilität entkräften sich inzwischen Schritt für Schritt. Aber es bleibt die Frage nach dem Woher und Wohin der Batterien (Bild: Platzierung der Batterien in einem BMW-ELektro-SUV).

Der stationäre Betrieb hat den Vorteil, dass die Batterie weit weniger gestresst wird als im Auto mit seinen stetigen Beschleunigungs- und Rekuperationsphasen. Der stationäre Betrieb verläuft auch deutlich gleichmäßiger, und das Laden sowie Entladen erfolgt nur langsam, also deutlich schonender für die Batterie.

Entsprechende Messreihen von Alterungsprozessen im Labor haben gezeigt, dass das Second Life durchaus noch 10 bis 12 Jahre währen kann. Das heißt: Der Akku eines Elektroautos wird bei durchschnittlicher Beanspruchung erst nach über 20 Jahren ein Fall für die Entsorgung sein.

Wie relevant das "zweite Leben" der Akkus sein kann, zeigt das BMW-Werk in Leipzig. Dort hat BMW im Jahr 2017 einen stationären Speicher errichtet, der aus 700 zusammengeschalteten Akkus des i3 besteht. Alte und neue Akkus werden dabei gemischt eingesetzt. In diesem Großspeicher wird der am Werk von BMW erzeugte Solar- und Windstrom gespeichert und dann für die Produktion genutzt.

Bundesweit gab es eine Reihe von solchen Projekten, mit denen die Betreiber neue Geschäftsmodelle entwickelten. Ein Beispiel: Auch am Fährterminal im Hamburger Hafen wurde ein Großspeicher mit i3-Akkus errichtet. Die Kapazität der in zwei Containern beherbergten Akkus beträgt immerhin zwei Megawatt. Sie dienen dazu, Schwankungen bzw. Bedarfsspitzen im Stromnetz von Hamburg auszugleichen.
Als Stromspeicher für den privaten Haushalt reicht dagegen schon ein einziger Akku eines Elektroautos aus. So kann ein Akku mit 20 kWh Kapazität mehr Energie speichern, als in einem Familienhaushalt in der Regel als Puffer einer Hausenergieanlage benötigt wird.

Recycling: Um diese Stoffe geht es

Die in einem Akku enthaltenen Rohstoffe sind viel zu wertvoll, um sie ungenutzt zu lassen. Also gilt es, diese Schätze durch Recycling zu heben. 

Eine Antriebsbatterie enthält im Gehäuse zwar sehr viel Aluminium, Stahl und Kunststoffe, im Inneren aber auch Anteile an Lithium, Mangan, Kobalt und Nickel. In einem rund 400 Kilogramm schweren Akku mit 50 kWh Kapazität stecken etwa

4 Kilo Lithium | 11 Kilo Mangan | 12 Kilo Kobalt | 12 Kilo Nickel | 33 Kilo Grafit

Die Illustration zeigt, in welchen Bauteilen der Akkus sich welche Rohstoffe befinden, und wie viel Gewichtsprozent sie jeweils ausmachen. Die Zahlen stammen aus einer Studie des Ifeu-Instituts. Klicken Sie auf den Bereich des Akkus, der Sie interessiert, und es öffnet sich das passende Diagramm. Per Cursor bzw. per Fingertipp werden die konkreten Materialanteile beziffert.

Recycling: Das sind die Prozessschritte

Um beim Recycling eine möglichst hohe Verwertungsquote zu erreichen, werden Verfahren in mehreren Schritten angewandt. Es beginnt mit der manuellen Demontage eines Batteriesystems. Es folgen das Sortieren, Schreddern und die thermische Aufschmelzung. Am Ende des Prozesses steht die Materialtrennung. Ein Großteil der Batteriematerialien kann dadurch gut zurückgewonnen werden. Die Prozessschritte sind zum Teil energieaufwendig und teuer, aber die Kosten-Nutzen-Bilanz wird sich stetig verbessern.

Anlagen, die Lithium-Ionen-Akkus recyceln können, gibt es inzwischen viele. Darunter schon im Betrieb befindliche, aber auch die für die nächsten Jahre geplanten Anlagen. Allerdings können sie noch nicht im zukünftig notwendigen industriellen Maßstab recyceln, weil es noch nicht genügend Elektroauto-Akkus gibt, die zum Recyceln fällig werden. Doch eine möglichst effiziente Rückgewinnung der Materialien ist die Voraussetzung dafür, dass sich der Aufwand ökonomisch und ökologisch bezahlt macht.

Recycling-Anlagen: Kapazitäten bis 2030

Auf der Karte sehen Sie die in Deutschland geplanten oder auch schon in Betrieb befindlichen Anlagen zum Recycling von Batterien. Wenn Sie den Cursor/Finger auf den jeweiligen Standort bewegen, bekommen Sie alle relevanten Informationen, welche Firma mit welcher Kapazität ab welchem Zeitpunkt in der Wiederverwertung geschäftlich aktiv ist.

Über 70.000 Tonnen an recycelten Rohstoffen sollen in Deutschland bis 2030 mit diesen Anlagen jährlich verfügbar werden. In Schweden ist es geplant (hauptsächlich durch den Batteriezellfertiger Northvolt), noch größere Kapazitäten für das Akku-Recycling einzurichten. Europaweit ist – Stand heute – eine Gesamtkapazität von fast 400.000 Tonnen pro Jahr zu erwarten.

Neue Batterieverordnung der EU

Bis weit ins Jahr 2022 hinein galt für das Recycling von Altbatterien noch eine EU-Richtlinie von 2006. Damals hatten Behörden und Gesetzgeber die Anforderungen hinsichtlich der Batterien aus Elektroautos noch nicht im Blick. Die Anforderungen waren daher vergleichsweise lasch: Nur 50 Prozent des Materialanteils sollten wiederverwendet werden müssen. Die geforderten 50 Prozent (es zählte das Gewicht) konnten allein durch das Entfernen von Gehäuse und Komponenten erreicht werden, die meist aus Aluminium, Stahl oder auch Kunststoff bestehen. Das Ziel, auch die kritischen Rohstoffe der Batterie wiederzugewinnen, wurde damit klar verfehlt.

Die Eckpunkte der neuen EU-Batterie-Verordnung lauten:

• Die vorgeschriebene Wiederverwertungsquote für Batterien beträgt zukünftig 90 Prozent.

• Neu produzierte Batterien müssen einen Mindestanteil von recyceltem Material enthalten.

• Hersteller müssen Haltbarkeit und Lebensdauer ihrer Produkte genau berechnen und transparent machen.

Fazit: Recycling heißt Rohstoffe sichern

Da sich der Großteil der Antriebsbatterien aktuell in den Fahrzeugen oder Second-Life-Anwendungen im Einsatz befinden, wird es noch ein wenig dauern, bis große Stückzahlen an ausgedienten Traktionsbatterien ins Recycling gehen. In ein paar Jahren, da sind sich alle Experten einig, wird es nicht nur umweltpolitisch geboten, sondern auch wirtschaftlich vernünftig sein, die Rohstoffe der Akkus bis aufs letzte Gramm zu recyceln. Allein schon deshalb, um sich nicht immer tiefer in möglicherweise fatale Rohstoffabhängigkeiten zu verstricken.

ADAC Empfehlungen an die Hersteller

• Umsetzung eines nachhaltigen und recyclingfreundlichen Batteriedesigns, damit eine Batterie kostengünstig reparierbar ist, sinnvoll weitergenutzt und schließlich mit wenig Aufwand verwertet und entsorgt werden kann ("repair, reuse, recycling")

• Schaffung eines standardisierten Zugangs zu und Transparenz der Batteriedaten (digitales Tracking und Identifizierungs-System).

ADAC Empfehlungen an die Politik

• Für die Antriebsbatterien aus Elektrofahrzeugen sollte der europäische Gesetzgeber eine separate Kategorie in den einschlägigen Regularien definieren, damit für diese stark an Bedeutung gewinnende Batterietechnologie dezidierte Sammelquoten und Recyclingeffizienten festgelegt werden können, die dem technischen Stand entsprechen.

• Die Ziele für die Recyclingeffizienz sollten gemäß dem technisch realisierbaren Stand auf über 90 Prozent angehoben werden, um das eigentliche Ziel eines hohen Maßes an stofflicher Verwertung zu erreichen. Insbesondere für die kritischen Funktionsmaterialien Kobalt, Nickel und Lithium erscheint dabei eine ambitionierte Vorgabe auf Materialebene zielführend.

• Für die Weiterverwendung von gebrauchten Batterien außerhalb des Fahrzeuges (Second Life) müssen geeignete Rahmenbedingungen geschaffen werden. Hürden bei der Umwidmung (Verkauf oder Weitergabe an Dritte) und Verwendung von Batterien für Second-Life-Anwendungen wie ungeklärte Haftungsfragen und Entsorgungsverantwortung könnten sonst die Weiterverwendung von gebrauchten Traktionsbatterien erschweren.

  Was passiert mit unseren Batterien?

  Batteriesortierung und Recycling In den Verwertungsanlagen werden die Batterien sortiert und anschließend in ihre einzelnen Bestandteile zur weiteren Verwertung getrennt. Von Nickel-Cadmium-Batterien beispielsweise wird das Cadmium abdestilliert und für die Produktion neuer Energiezellen verwendet.

  Was kann ich mit alten Batterien machen?

  Leere Batterien werden auch als Altbatterien bezeichnet und sollten in den dafür vorgesehenen Sammelboxen bei den jeweiligen Sammelstellen abgegeben werden. Auf keinen Fall gehören Altbatterien oder alte Akkus in den Hausmüll, weder in den Rest- noch in den Verpackungsmüll.

  Können Batterien recycelt werden?

  In modernen Recyclinganlagen werden Altbatterien effizient recycelt und deren Bestandteile in den Produktionskreislauf zurückgeführt. Auch hier kommen unterschiedliche Verfahren zum Einsatz. In Elektrostahlöfen wird aus Alkalimangan- und Zink-Kohle-Batterien Zink und Stahl wiedergewonnen.

  Was passiert mit alten Lithium Batterien?

  Was viele nicht wissen: Gesammelte Altbatterien werden ausschließlich dem Recycling zugeführt. Werthaltige Metalle wie Nickel, Kobalt, Lithium, Mangan, Kupfer, Eisen, Aluminium und sogar Silber können zurückgewonnen und als Sekundärrohstoffe erneut eingesetzt werden.