Nachhaltige Elektromobilität an der RWTH



Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit fördert Forschungsprojekt MERCATOR zum Batterierecycling.

Ein Konsortium, bestehend aus sieben Partnern aus Industrie und Forschung, untersucht jetzt die Möglichkeit, den Prozess des Recyclings von Li-Ionen Batterien vor dem Hintergrund ökologischer, ökonomischer und versorgungstechnischer Aspekte zu optimieren. Seitens der RWTH wird das Projekt „Material Effizientes Recycling für die Circular economy von Automobilspeichern durch Technologie Ohne Reststoffe", kurz MERCATOR, vom Institut für Metallurgische Prozesstechnik und Metallrecycling unter Leitung von Bernd Friedrich begleitet.

Das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit (BMU) fördert die Arbeiten mit 2,9 Millionen Euro. Ziel ist, die hohen Entsorgungskosten von Batterien aus elektrisch angetriebenen Fahrzeugen zu minimieren. Im Vordergrund stehen die kostengünstige Rückgewinnung aller werthaltigen und zum Teil als kritisch eingestuften Sekundärrohstoffe und die Verbesserung der Ökobilanz dieser Batterien.

Durch die hohen Entsorgungskosten der Batteriemodule ist eine industrielle Anwendung auf Dauer nicht ökonomisch. Zudem werden in den aktuell angewendeten Prozessen die werthaltigen Komponenten wie Lithium oder Graphit nicht zurückgewonnen. Dies hat nicht nur einen negativen Effekt auf die Versorgung der europäischen Batteriezellenproduktion mit Sekundärmaterialien, sondern auch auf die Gesamtökobilanz und Wirtschaftlichkeit von Elektrofahrzeugen. Das Projekt untersucht daher die Weiterentwicklung der verfügbaren Techniken im Hinblick auf Kostenreduktion durch Prozessvereinfachung und Erlöserweiterung durch Rückgewinnung zusätzlicher Wertstoffe. Dabei wird ein innovativer Zonen-Ofen im Pilot-Maßstab eingesetzt, in dem Fahrzeugbatterien thermisch deaktiviert und für einen anschließenden, materialeffizienten Aufbereitungsprozess vorbehandelt werden. Die Einstellung unterschiedlicher Temperaturund Atmosphärenzonen des Mehrkammersystems ermöglicht es, die Batteriematerialien in ihrer chemischen Struktur zu verändern und optimal vorzubereiten. Bisher nicht recyclingfähige Stoffe wie Lithium sollen dadurch in einem frühen Prozessstadium verlustarm und mit nur geringem Energieund Betriebsmittelaufwand als Sekundärrohstoff zurückgewonnen werden. Parallel ist beabsichtigt, die in Li-Ionen Batterien enthaltenen Oxide zu elementaren Metallen zu reduzieren und diese vorzeitig auszuschleusen. Zusätzlich wird im Projekt die Aufbereitung des enthaltenen Graphits getestet, um diesen wieder als Rohstoff verfügbar zu machen.

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