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AUTOMATISIERTES BATTERIE-RECYCLINGVERFAHREN: AKASOL KOOPERIERT MIT FRAUNHOFER-EINRICHTUNG

Die AKASOL AG kooperiert mit der Fraunhofer-Einrichtung für Wertstoffkreisläufe und Ressourcenstrategie IWKS bei einem neuen Fördervorhaben: Im Rahmen des Gemeinschaftsprojekts „Bætter Recycle – Batterie-Recycling und -demontage für die E-Mobilität und Optimierung durch recyclinggerechtes Design“ arbeiten die beiden Partner an der Entwicklung automatisierter Recyclingverfahren für die Elektromobilitätsbranche.

AUTOMATISIERTES BATTERIE-RECYCLINGVERFAHREN: AKASOL KOOPERIERT MIT FRAUNHOFER-EINRICHTUNG

Bis 2030 sollen in Deutschland nach Plänen der Bundesregierung etwa zehn Millionen Elektrofahrzeuge und 500.000 Elektronutzfahrzeuge verkauft werden. Auch ein Drittel der Busse aus dem ÖPNV soll innerhalb dieses Zeitraums mit Elektroantrieb ausgestattet werden. „Mit der steigenden Nachfrage nach leistungsfähigen Batteriesystemen zur Elektrifizierung der verschiedenen Mobilitätsbereiche werden automatisch auch mehr Rohstoffe wie Lithium, Kobalt oder Nickel zur Herstellung dieser Speichertechnologien benötigt“, erklärt Dr. Björn Eberleh, der als Leiter des AKASOL-Produktmanagements das Projekt unternehmensseitig verantwortet.
Zur Abdeckung des erhöhten Rohstoffbedarfs sei es notwendig, deren Rückgewinnung aus Altbatterien zu fördern und die Rückgewinnungsquoten sukzessive zu erhöhen.

Ein wichtiger Schritt sei dabei bereits die Ausrichtung des Produktdesigns auf die Recyclingfähigkeit am Ende der Nutzungsphase. „Ich freue mich, das wir in der Fraunhofer-Einrichtung IWKS einen starken und kompetenten Partner gefunden haben, mit dem wir gemeinsam Lösungen für die effiziente Wiedergewinnung von Wertstoffen aus dem Produktkreislauf erarbeiten.“

Im Rahmen des Förderprojekts „Bætter Recycle“ wollen die Forschungspartner einen automatisierten Recyclingprozess zur effizienten Demontage von Antriebsbatterien und zur Rückgewinnung der Rohstoffe entwickeln. „Ziel ist die Implementierung eines Verfahrens, welches das Batteriesystem auf seinen Zustand prüft und anhand entsprechender Parameter entscheidet, ob es in einer „Second Life“-Anwendung genutzt werden kann oder direkt dem Recycling zugeführt wird“, erklärt Eberleh. In diesem Zusammenhang soll der gesamte Produktlebenszyklus der Lithium-lonen-Batterien – von der Konstruktion bis zur Recyclingfähigkeit – in zwei Stufen analysiert und bewertet werden.

Im ersten Schritt wird die Recyclingfähigkeit auf der Konstruktionsebene betrachtet. Dabei werden problematische Demontageschritte aufgedeckt, welche anschließend in der Konstruktion künftiger Batteriesysteme optimiert werden könnten. Im weiteren Verlauf sollen die verwendeten Materialien zudem auf ihre Wiederverwertbarkeit getestet werden, um schlecht rezyklierbare Materialen bei künftigen Entwicklungen zu vermeiden.

Ein weiterer Aspekt, der innerhalb des Fördervorhabens betrachtet wird, ist die tatsächliche Wiederverwendbarkeit der verschiedenen Module für die praktische Anwendung im Second Life. „Konkret gesagt prüfen wir, inwieweit die zurückgewonnenen Module aus den Batteriesystemen mit Hilfe eines Baukastensystems etwa zu stationären Batteriespeichern umgebaut werden können“, erklärt Eberleh. Dadurch werde nicht nur die Lebensdauer verlängert, sondern auch die Wirtschaftlichkeit der AKASOL Module erhöht. Parallel zur Entwicklung des Demontage- und Recyclingverfahrens werden die neuen Prozesse nach verschiedenen Parametern wie Umweltwirkung, Materialkritikalität oder Kosten bewertet, um die Nachhaltigkeit des Gesamtverfahrens zu evaluieren und Einflussfaktoren zu identifizieren.

„Damit wollen wir die Ökobilanz der Lithium-lonen-Batterien verbessern und zur CO2-Reduzierung bei der Produktion beitragen.“ Hierfür werden neue Entwicklungsrichtlinien formuliert, sodass künftig bereits bei der Konstruktion nachhaltige Materialien und Prozesse abgebildet und eingeplant werden können. Damit nimmt der Darmstädter Batteriesystemhersteller für den Nutzfahrzeugbereich eine echte Vorreiterrolle in puncto Recycling und Wiederverwertungsverfahren von Lithium-Ionen-Batterien am Markt ein.

Das Thema Klimaschutz hat bei den einzelnen Produktionsschritten oberste Priorität: „Die E-Mobilitätsbranche ist dazu verpflichtet, Nachhaltigkeit ganzheitlich zu denken. Bei AKASOL bedeutet das, den eigenen ökologischen Fußabdruck möglichst klein zu halten und von der Entwicklung bis zur Entsorgung der Batteriesysteme einen umweltbewussten Umgang in den Vordergrund zu stellen. Unser Versprechen ist es, Produkte klimafreundlich zu entwickeln, Abfall zu vermeiden und eine fachgerechte Entsorgung und Wiederverwertung zu garantieren.“ Die Erkenntnisse aus dem Fördervorhaben sollen als übertragbare Bilanzierungskonzepte für Produktkreisläufe aller Art Anwendung finden – unabhängig von Größe, Bauart oder Anwendung eines Batteriesystems.

Die Innovationsförderung der Hessen Agentur unterstützt das Vorhaben mit rund 775.000 Euro; AKASOL fungiert hierbei als Industriepartner des Fraunhofer-Instituts.
Mit Sitz im bayerischen Alzenau und im hessischen Hanau beschäftigt sich die Fraunhofer IWKS unter anderem mit der Fragestellung, inwieweit Wertstoffe effizient aus einem Produktkreislauf wiedergewonnen werden können.

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