Die Testläufe nutzt BHS, um sein auf Lithium-Ionen-Batterien ausgelegtes Recyclingverfahren an die individuellen Anforderungen der Kunden anzupassen. Dank eines ausgeklügelten Sicherheitssystems genehmigte die zugelassene Überwachungsstelle (ZÜS) die Durchführung der Versuche.
Versuche mit unterschiedlichen Aufgabematerialien bilden für BHS-Sonthofen auch beim Recycling von Lithium-Ionen-Batterien eine wichtige Grundlage. Anhand der Ergebnisse lässt sich die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens berechnen und die einzelnen Maschinenkomponenten optimal auf individuelle Kundenanforderungen anpassen. Lithium-Ionen-Batterien zu recyceln ist allerdings ein heikles Unterfangen: Selbst bei vollständig entladenen Batterien besteht immer ein gewisses Restrisiko, dass es bei der Zerkleinerung zu einem Kurzschluss im Inneren der Batteriezelle kommt, der einen schwer löschbaren Brand auslöst. Zudem entstehen während des Prozesses hochgiftige Stoffe, wie extrem ätzende Flusssäure.
Redundante Sicherheitsmaßnahmen für minimierte Risiken
Um die Sicherheit der Testanalage zu garantieren und Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter zu schützen, entwickelte BHS-Sonthofen in Zusammenarbeit mit TÜV Süd und der ZÜS ein ausgeklügeltes Sicherheitskonzept: Zunächst kontrolliert BHS, dass die zu zerkleinernden Batterien auch tatsächlich vollständig tiefenentladen sind. Nur wenn die Restspannung und der optische Zustand der Batterien bei der Eingangsprüfung stimmen, werden sie der Zerkleinerung zugeführt. Zum Einsatz kommen eine Rotorschere (Typ VR) zur Vorzerkleinerung und ein Universal-Shredder (Typ NGU) für den Hauptaufschluss des Materials, was zum Vorkonditionieren für die nachgeschalteten Aufbereitungsschritte wie Trocknen sowie Klassieren und Sortieren notwendig ist. Beide Zerkleinerungsmaschinen sind gasdicht ausgeführt und werden mit Stickstoff geflutet. Drucksensoren und Durchflussmesser überwachen den Zufluss von Stickstoff. Weitere Sensoren im Inneren der beiden Maschinen prüfen zusätzlich den Restsauerstoffgehalt. Somit wird das potenzielle Brandrisiko minimiert. Temperatur- und weitere Drucksensoren in den Zerkleinerern überwachen den Prozess selbst. Bei einem plötzlichen Druckanstieg reagiert die Steuerung und bricht den Zerkleinerungsprozess automatisch ab. Sollte es etwa durch Kurzschlüsse oder spontane Umpolungen in den Batteriezellen dennoch zu einem Brand kommen, lassen sich die Maschinen komplett mit Wasser fluten. Damit in einem solchen Fall sichergestellt ist, dass kein kontaminiertes Wasser in die Umwelt gelangt, stehen beide Maschinen in einer Wanne. Diese würde dann Löschwasser und austretendes Material auffangen.
Schutz von Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern im Fokus
Auch für die Aufbewahrung und den Transport des zerkleinerten Batteriematerials hat BHS Vorkehrungen getroffen, damit Mitarbeitende so wenig wie möglich in Kontakt mit dem Material kommen. So fallen beispielsweise die geschredderten Batterien in UN-zertifizierte Fässer, die während des Versuchs hydraulisch an die Maschine angekoppelt werden. Die Maschinen besitzen zudem ein hydraulisches Schiebersystem, um Kontaminationen der Umgebung zu vermeiden. Alle Mitarbeitenden tragen eine entsprechende Persönliche Schutzausrüstung (PSA). Bei jedem Versuch ist zudem die Werksfeuerwehr anwesend. „Redundanzen bei den Sicherheitsvorkehrungen sind bei einem Gefahrenstoff wie Batterien Pflicht“, erläutert Steffen Hinderer, Director Process Development bei BHS-Sonthofen. „Wo Sicherheitsmaßnahmen möglich waren, haben wir diese zum Schutz vor Fehlern, Ausfällen und Manipulationen in unseren Prozess eingebaut.“
Erfolgreiche Zusammenarbeit von Sicherheitsbeauftragten, Technikexperten und Behörden
Die offizielle Zulassung des Test Centers für Zerkleinerungsversuche mit Lithium-Ionen-Batterien war kein einfacher Prozess, wie Steffen Hinderer erklärt: „Es war anfangs gar nicht klar, welche Gefahrenstoffe entstehen und wie die beim Prozess entstehenden Abgase zusammengesetzt sind. Auch um herauszufinden, wie oft zum Beispiel ein Filterwechsel der Abgasreinigung nötig sein würde, mussten wir uns erste Versuche vorab genehmigen lassen – selbstverständlich haben wir auch dabei bereits penibel auf die Sicherheit von Mensch und Umwelt geachtet und jeden einzelnen Test mit den Behörden abgestimmt.“ Insgesamt arbeitete BHS bei dem gesamten Verfahren eng mit TÜV Süd und der ZÜS zusammen. Die ZÜS übernimmt einmal im Jahr die Kontrolle und prüft eventuelle Anpassungen im Prozess – etwa wenn BHS künftig auch Versuche mit Feststoffbatterien durchführen will.
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Bildunterschrift: Ein ausgefeiltes Sicherheitssystem erlaubt im Test Center von BHS-Sonthofen Recyclingversuche mit Lithium-Ionen-Batterien.
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