Die Hochschule Anhalt arbeitet an einem thermischen Verfahren, um Lithium-Batterien sicher und effizient zu recyceln und wertvolle Rohstoffe zurückzugewinnen.

 

Lithium-Ionen-Batterien gelten als zentrale Bestandteile zahlreicher Alltagsgeräte, wie Smartphones und Laptops. Auch aufgrund der wachsenden Anzahl der Elektrofahrzeuge auf den Straßen spielen sie eine zunehmend wichtige Rolle. Doch ihr Recycling steckt noch in den Kinderschuhen. Laut Umweltbundesamt wird bisher nur etwa die Hälfte der Batterien einem Wiederverwertungsprozess zugeführt.

Einer der Gründe liegt in der fehlenden Wirtschaftlichkeit herkömmlicher Verfahren, die oft auf mechanische Zerkleinerung setzen und durch die hohe Entzündungsgefahr zusätzliche Risiken bergen. Prof. Dr. Fabian Herz, Experte für Apparate- und Anlagentechnik an der Hochschule Anhalt, erklärt: „Die spontane Freisetzung von Energie, bekannt als thermisches Durchgehen, stellt eine der größten Herausforderungen dar.“ 

Ein Forschungsteam um Prof. Herz erarbeitet nun ein neues thermisches Verfahren, um die Rückgewinnung wertvoller Rohstoffe wie Lithium, Kobalt oder Nickel effizienter zu gestalten. Das Team entwickelt ein Verfahren, bei dem Batterien in einem geschlossenen Drehrohrofen thermisch aufgeschlüsselt werden sollen. In diesen Reaktoren, die Temperaturen bis zu 1.600 Grad Celsius erreichen, können die mobilen Stromspeicher kontrolliert zerlegt werden.

Anders als bei mechanischen Verfahren minimiert der thermische Prozess laut der Hochschule das Risiko eines Brandes und ermöglicht die gezielte Gewinnung der wertvollen „schwarzen Masse“, die aus Metallen wie Lithium und Kobalt besteht. Erste Tests sollen in Kürze am Campus Köthen starten. „Unser Ziel ist ein effizienter Prozess, der möglichst hohe Rückgewinnungsquoten liefert“, so Herz.

Der Bedarf an neuen Recyclingverfahren wächst neben der steigenden Nutzung von Akkus auch durch die neuen Vorgaben der EU-Batterieverordnung. Diese fordert höhere Recyclingquoten, um die Abhängigkeit von Rohstoffimporten zu verringern. Laut Herz könnten thermische Prozesse hier eine Schlüsselrolle spielen: „Im thermischen Bereich sind wir Vorreiter und haben ein Verfahren entwickelt, das auf verschiedene Akkutypen anwendbar ist − von kleinen Geräten bis hin zu Fahrzeugbatterien.“

Das Projekt wird bis 2026 von der Europäischen Union und dem Land Sachsen-Anhalt gefördert. In dieser Zeit wollen die Forschenden die Grundlagen für den industriellen Einsatz schaffen. Dennoch sind sie sich der Herausforderungen bewusst: „Solche Prozesse sind energieintensiv. Daran arbeiten wir parallel, um die Bilanz weiter zu verbessern“, betont Herz. Perspektivisch will die Hochschule das Verfahren gemeinsam mit Industriepartnern skalieren.