Die E-Mobilität boomt und dies lässt die Nachfrage nach Lithiumbatterien rasant ansteigen. Elektrofahrzeuge haben jedoch einen Haken: Die Herstellung der Akkus ist ressourcenintensiv und das Recycling der Batterien steckt noch in den Kinderschuhen. Die Kyburz Switzerland AG hat eine innovative Lösung für dieses Problem. Das Zürcher Unternehmen hat Anfang September eine hauseigene Lithiumionenbatterie-Recycling-Anlage in Betrieb genommen – die erste dieser Art in der Schweiz. Das mit Unterstützung der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa) und der Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften (ZHAW) entwickelte Recycling-Verfahren erlaubt es, bis zu 91 Prozent der enthaltenen Metalle wiederzugewinnen.

Die elektrischen Dreiradroller von Kyburz sind rund um die Welt im Einsatz, auch bei der Schweizerischen Post. Bisher wurden die Lithiumbatterien der Fahrzeuge extern recycelt, wobei die gängigen Verfahren aus Sicht des Unternehmens zu wenig nachhaltig sind. Die Batterien werden geschreddert und danach entweder eingeschmolzen oder mit Chemikalien behandelt. Beides verbraucht viel Energie – und während beim heissen Verfahren (Pyrometallurgie) wertvolle Rohstoffe verlorengehen, belastet das kalte Verfahren (Hydrometallurgie) die Umwelt.

Kyburz suchte eine Alternative: «Unser Ziel war es, einen Recycling-Prozess zu entwickeln, der effizient, umweltschonend und sicher ist», sagt der Projektverantwortliche Olivier Groux. Der gelernte Chemielaborant hat im Rahmen seines Bachelor-Studiums Umweltingenieurwesen an der ZHAW einen Weg gesucht, wie sich Lithiumionenbatterien nachhaltig recyclen lassen. «Ich dachte mir: Wenn Batterien aus verschiedenen Materialien zusammengebaut werden, so muss es doch möglich sein, diese auch wieder zu trennen.»

Langfristiges Ziel ist eine Produktionsanlage, die alle von Kyburz je verbauten LiFePO4-Batterien wieder zurück in die Ausgangsstoffe zerlegen kann. In der ersten Ausbaustufe sollen rund 4000 Zellen pro Jahr verarbeitet werden. Im Endausbau wird die Anlage eine Kapazität von bis zu 24'000 Zellen pro Jahr erreichen, was der Jahresproduktion von 3000 Fahrzeugen entspricht.

So funktioniert die Recycling-Anlage: In einem ersten Schritt werden die Batterien des Typs LiFePO4 auf 2,5 Volt entladen und in die einzelnen Komponenten zerlegt. Darauf werden die Kathoden und Anoden mit Wasser behandelt, um die Aluminium- und Kupferfolien zu trennen. Aus den Elektrolyten wird durch einen Destillationsprozess Lithiumsalz gewonnen und die herausdestillierten Karbonate werden im Recycling-Prozess wiedereingesetzt. Die Anoden werden zusätzlich mit Hitze behandelt, um die Bindematerialen zu zersetzen. (mb/pd)

https://kyburz-switzerland.ch/de/media/batterie-recycling