Recycling von Lithium-Ionen-Batterien mit vielen Hürden

Knapp 7 % der weltweiten Pkw-Verkäufe entfielen laut dem in Edinburgh (Schottland) ansässigen Beratungsunternehmen Wood Mackenzie im vergangenen Jahr auf Elektrofahrzeuge. Die Analystinnen und Analysten rechnen in einem Basisszenario damit, dass die Marktdurchdringung der E-Autos bis 2030 23 % erreichen wird. Die in den Fahrzeugen verbauten Lithium-Ionen-Batterien werden davon profitieren: "Bis 2040 werden 89 Prozent der Nachfrage nach Li-Ionen-Batterien aus dem Elektrofahrzeug-Sektor kommen", schreibt Wood MacKenzie in einer Mitteilung vom 8. Dezember.

Gleichzeitig sehen die Marktbeobachter jedoch Stolpersteine, die den langsam aufkommenden Recycling-Markt für Batterien in Europa ausbremsen. Wie der Forschungsanalyst Max Reid anführt, handle es sich um eine noch relativ junge Lieferkette, die mit dem Wachstum nicht Schritt halten kann. "Der Markt für Lithium-Ionen kann über Monate hinweg schwanken, und die Erweiterung der vor- und nachgelagerten Produktionsstufen zur Herstellung von Batteriematerialien erfordert Vorlaufzeiten von mehreren Jahren". 

Derzeit konzentriere sich das Batterierecycling auf den Markt für tragbare Elektronikgeräte. Die Recycler würden von Technologien profitieren, bei denen die Batterien leicht zugänglich sind. Diesen Vorzug hätten die Akkus von E-Autos nicht. Sie lassen sich laut den Beratern nur schwer in einzelne Zellen zerlegen. Im Recycling müssten diese in leitfähigen Bädern entladen werden, bevor sie mechanisch in ein Gemisch von Bestandteilen zerkleinern werden könnten.

Wert des wiedergewonnenen Materials sinkt

Hinzu komme, dass die Herstellung neuer Batterien billiger werde. Dies erschwere das Batterierecycling, da der Wert des wiedergewonnenen Materials sinkt. Reid:  "Die Batteriehersteller neigen dazu, billigere Materialien zu verwenden, sodass die Recycler gezwungen sind, die Effizienz ihrer Prozesse zu steigern, um ihre Gewinne zu erhalten." Die Einführung neuer Materialien wie Festkörperelektrolyte zwinge Recycler außerdem dazu, ihre Verfahren umzurüsten. 

Das Beratungsunternehmen geht davon aus, dass sich die Lieferkette in diesem Jahrzehnt weiter etablieren wird, um den Zellherstellern große Mengen an Chemikalien und Kathoden in Batteriequalität liefern zu können. Dies jedoch zum Leidwesen der Recycler, denn diese würden sich mit einer großen Masse und Komplexität der Batterie-Packs für Elektrofahrzeuge konfrontiert sehen.

Mackenzie rechnet vor: Eine neue Kathodenanlage wird 50 Kilotonnen pro Jahr (ktpa) an NMC-Material (Nickel, Mangan und Kobalt) produzieren, während eine Recyclinganlage typischerweise 5 bis 10 ktpa Elektroschrott verarbeitet. Während etwa 400.000 Elektroauto-Batterien pro Jahr produziert werden, können im Recycling nur 30.000 Elektroauto-Batterie-Packs pro Jahr angenommen werden. 

MacKenzie sieht die chinesischen Recycler im Vorteil: Sie würden von einer stärkeren Integration mit nahe gelegenen Kathodenproduktionsanlagen profitieren, so dass sie regelmäßig viel höhere Preise für gebrauchte Batterien bieten könnten als ihre westliche Konkurrenz. Die Berater mahnen: Solange Nordamerika und Europa keine stärker integrierten Rohstofflieferketten entwickelt haben, wird China der attraktivste Standort für das Batterierecycling bleiben.