Das vom Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit (BMU) mit 2,9 Mio. Euro geförderte Projekt „Material Effizientes Recycling für die Circular economy von Automobilspeichern durch Technologie Ohne Reststoffe“ (Mercator) verfolgt das Ziel, die hohen Entsorgungskosten von Batterien aus elektrisch angetrieben Fahrzeugen zu minimieren. Im Vordergrund stehe hierbei die kostengünstige Rückgewinnung aller werthaltigen und zum Teil als kritisch eingestuften Sekundärrohstoffe sowie gleichzeitig die Verbesserung der Ökobilanz dieser Batterien.
Bislang seien die Entsorgungskosten pro Tonne Batteriemodule hoch, was dauerhaft, also mit höheren Abfallmengen für eine industrielle Anwendung nicht ökonomisch ist. Zudem würden in den aktuell angewendeten Prozessen die werthaltigen Komponenten wie Lithium oder Graphit nicht zurückgewonnen. Dies habe nicht nur einen negativen Effekt auf die Versorgung der europäischen Batteriezellenproduktion mit Sekundärmaterialien, sondern auch auf die Gesamtökobilanz und Wirtschaftlichkeit von Elektrofahrzeugen.
Ziel des Mercator-Projektes sei die Erforschung und Weiterentwicklung der verfügbaren Techniken im Hinblick auf Kostenreduktion durch Prozessvereinfachung und Eerlöserweiterung durch Rückgewinnung zusätzlicher Wertstoffe. Zudem komme ein Zonen-Ofen im Pilot-Maßstab erstmals zum Einsatz, in dem komplette Fahrzeugbatterien thermisch deaktiviert, und für einen anschließenden, sicheren und materialeffizienten Aufbereitungsprozess vorbehandelt werden sollen. Dabei ermögliche die Einstellung unterschiedlicher Temperatur- und Atmosphärenzonen des Mehrkammersystems, die Batteriematerialien in ihrer chemischen Struktur zu verändert.
Bisher nicht recyclingfähige Stoffe wie Lithium sollen dadurch in einem frühen Prozessstadium verlustarm und mit nur geringem Energie- und Betriebsmittelaufwand als Sekundärrohstoff zurückgewonnen werden. Parallel sei beabsichtigt, die typischerweise in Li-Ionen Batterien enthaltenen Oxide des Nickels und Kobalts weitgehend zu elementaren Metallen zu reduzieren und vorzeitig auszuschleusen. Dies verkürze die nachfolgende, im Projekt ebenfalls adressierte hydrometallurgische Prozesskette maßgeblich und verringere ihre Verluste signifikant.
Zusätzlich werde im Projekt gezielt die Aufbereitung und Reinigung des enthaltenen Graphits getestet, sodass auch dieser wieder als Rohstoff zur Verfügung stehen soll.
Partner im Projekt Mercator sind: Accurec Recycling, Institut für Metallurgische Prozesstechnik und Metallrecycling der RWTH Aachen, CTG GmbH, UVR-FIA GmbH, Öko-Institute, Ford-Werke und SQM.
