Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTSFür Nachhaltigkeit und Versorgungssicherheit: Recycling von Lithium-Ionen-Batterien
Im Projekt »MoLIBity« erarbeitet ein Konsortium unter Beteiligung des Fraunhofer IKTS praxistaugliche Konzepte, um Lithium aus Batterien zurückzugewinnen. Hierfür vereinen die Projektpartner Erkenntnisse aus Chemie, Materialwissenschaften, Prozessoptimierung, Ökobilanzierung sowie Abfallverwertung. Das Fraunhofer IKTS bringt sein Know-how bei der Validierung des Recyclingprozesses ein.
Mit der steigenden Nachfrage nach Batterien, z. B. für Elektrofahrzeuge, wächst auch der Bedarf an Rohstoffen wie Lithium, Kobalt und Nickel. Die Gewinnung dieser Rohstoffe verursacht allerdings große Umweltbelastungen. Außerdem wird nur etwa ein Prozent des benötigten Lithiums in Europa gewonnen, was eine starke Importabhängigkeit zur Folge hat.
Unter Leitung von Fraunhofer Austria will das von der Forschungsförderungsgesellschaft FFG geförderte Projekt »MoLIBity« dazu beitragen, innovative und praxistaugliche Lösungen für das Recycling von Lithium-Ionen-Batterien zu entwickeln. So kann einerseits die Umwelt geschont und andererseits die zukünftige Versorgung Europas mit kritischen Rohstoffen sichergestellt werden. Unter anderem sollen effiziente Verfahren zur Identifikation der Zellchemie von Batterien sowie zur Qualitätsbewertung der darin enthaltenen Schwarzmasse entwickelt werden. Zudem werden umfangreiche Entlade- und Demontageanalysen durchgeführt und eruiert, welche Informationen im Batteriepass enthalten sein müssen, um relevante Optimierungen in der Prozessökonomie erzielen zu können. Hydrometallurgische Aufbereitungsprozesse sollen entwickelt und schlussendlich eine Ökobilanzierung und Wirtschaftlichkeitsbetrachtung des Gesamtprozesses durchgeführt werden.
„Um die ambitionierten Metall-Rückgewinnungsquoten der neuen europäischen Batterieverordnung zukünftig zu erfüllen, müssen Recyclingverfahren und -prozesse angepasst und optimiert werden. Dies betrifft vor allem das Recycling des kritischen Rohstoffs Lithium, für den eine frühzeitige Rückgewinnung unerlässlich ist, um Verluste während der folgenden Prozessierung zu vermeiden“, sagt Dr. Sandra Pavón, Gruppenleiterin Recycling und Grüne Batterie am Fraunhofer IKTS. Daher fokussiert sich das Fraunhofer IKTS auf die Validierung und Optimierung des patentierten COOL-Verfahrens der TU Bergakademie Freiberg im Pilotanlagenmaßstab. Mit dessen Hilfe wird das Lithium als Lithiumkarbonat bereits zu Beginn aus Batterie-Schwarzmasse zurückgewonnen.
Projektpartner sind neben Fraunhofer Austria und dem Fraunhofer IKTS die Montanuniversität Leoben, die Saubermacher Dienstleistungs AG, die Treibacher Industrie AG sowie die Universität für Bodenkultur Wien. Das Projekt »MoLIBity« läuft bis 2026.
