E-Mobilität geht nicht ohne Lithium-Ionen-Batterien. Doch dafür benötigen Hersteller Rohstoffe wie: Lithium, Kobalt und Nickel. Als Alternative zum Abbau dieser Ressourcen bietet sich das Batterie-Recycling an. Christian Hanisch geht mit seiner Firma Duesenfeld in Wendeburg und einem weltweit einmaligen selbst entwickelten Verfahren diesen Weg äußerst erfolgreich.
Seit Anfang 2017 gibt es das Unternehmen im Landkreis Peine. Zuvor entwickelte Hanisch als Forscher an der TU Braunschweig einen Prozess, der wirtschaftlich und umweltfreundlich ist. „Unser Ziel ist es, möglichst viele der Materialien aus der Batterie zurückzugewinnen“, sagt Hanisch. Bei den meisten Anbietern werden Batterien erhitzt, wobei die Elektrolyt-Flüssigkeit verbrennt und damit verloren ist. Auch lassen sich die meisten Materialien nicht im reinen Zustand zurückgewinnen. Weitere Nachteile: Das Erhitzen erfordert viel Energie. Zudem entstehen gasförmige Fluor-Verbindungen bei dieser Methode. Die Recycler müssen eine aufwendige Gaswäsche betreiben. Der CO2-Fußabdruck der Verfahren ist teils riesig.
„Unser weltweites Alleinstellungsmerkmal ist, dass wir umweltfreundlich vorgehen und einen Großteil der Materialien zurückgewinnen“, sagt Hanisch. Dafür werden die Batterien zunächst entladen und händisch auseinandergebaut. Ein Schredder zerlegt die Batterien in einem Stickstoffgas, das verhindert, dass weitere chemische Reaktionen stattfinden. Nach diesem Schritt wird der Druck verringert: Dadurch verdampft die Elektrolyt-Flüssigkeit ab – ganz ohne Erhitzung – und lässt sich in einem Behälter sammeln. „Dies ist der entscheidende Unterschied und mein persönlicher Lieblings-Schritt im gesamten Verfahren“, sagt Hanisch über den weltweit patentierten Prozess.
Nach diesem Schritt sind die Batterie-Reste einfacher weiterzuverarbeiten. Über Luftströme wird das Material sortiert. Das ganze Verfahren verringere den CO2-Fußabdruck einer Elektroautobatterie um bis zu zu 40 Prozent. Zudem schafften die Mitbewerber, nur rund ein Viertel der in der Lithium-Ionen-Batterie verarbeiteten Materialien wiederzugewinnen. „Wir kommen mit unseren Verfahren zukünftig auf über 90 Prozent “, erklärt Hanisch. Es bleiben neben der nahezu kompletten Elektrolyt-Flüssigkeit auch das Lithium, Nickel, Mangan und Kobalt – wertvoller Stoff in reiner Form.
Außerdem erhöhe das Verfahren die Sicherheit. Dieser Punkt sei wichtig für die künftige Materialgewinnung. „Wir setzen auf ein dezentrales Konzept und werden in Containern direkt bei den Kunden arbeiten“, sagt Hanisch. Dort sollen die ersten Arbeitsschritte stattfinden. So werde direkt im Container die Batterie auseinandergenommen. Dadurch werde der Transport anschließend sicherer und preiswerter. Unbehandelte Lithium-Ionen-Batterien müssen unter besonderen Bedingungen verfrachtet werden. Die von Duesenfeld-Mitarbeitern zerlegten Teile hingegen lassen sich in handelsüblichen Big-Bags transportieren.
Flüssigkeit zurück
gewonnen. Foto: Duesenfeld GmbH
„Derzeit verarbeiten wir hier in Wendeburg eine Tonne pro Tag, streben aber 10 Tonnen pro Tag an“, sagt Hanisch. Das Genehmigungsverfahren laufe gut. Im nächsten Schritt sollen das wiedergewonnene Material Batterie-Qualität erreichen. „Das hydrometallurgische Verfahren haben wir getestet. Es funktioniert“, sagt Hanisch. Bislang betreibe Duesenfeld dieses aber nur auf Labor-Maßstab, jetzt gilt es, das Verfahren auf Industrie-Größen einzustellen. Dann könne ein großer Anteil der ursprünglichen aber verbrauchten Batterie für die Produktion einer neuen Batterie verwendet werden.
Nach Wendeburg gekommen sei Hanisch 2017, weil dort die Produktionshallen verfügbar waren. „Wir wollten möglichst schnell anfangen“, sagt der Geschäftsführer und Gründer. Der Name Duesenfeld sei ein Kunstprodukt, sagt er. „Es sollte deutsch und technisch klingen.“ Denn das überzeugt die Kunden aus der Automobilbranche weltweit. Und davon gebe es schon einige. In der Halle in Wendeburg nehmen die Mitarbeiter beispielsweise Batterien von BMW auseinander.
Die Abläufe seien dabei größtenteils vereinheitlicht, aber „wir müssen auch viel improvisieren, weil Batterien von unterschiedlichen Herstellern immer wieder anders sind“, sagt Hanisch.
