{"id":105080,"date":"2025-02-10T10:38:50","date_gmt":"2025-02-10T09:38:50","guid":{"rendered":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/?p=105080"},"modified":"2025-02-10T13:19:58","modified_gmt":"2025-02-10T12:19:58","slug":"thermische-bewegung-neuer-ansatz-zum-recycling-von-lithium-batterien","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/de\/wissenschaft\/thermische-bewegung-neuer-ansatz-zum-recycling-von-lithium-batterien\/","title":{"rendered":"Thermische Bewegung: Neuer Ansatz zum Recycling von Lithium-Batterien"},"content":{"rendered":"\n
Weltweit wird nach effizienten M\u00f6glichkeiten gesucht, kleine wie gro\u00dfe Lithium-Batterien zu recyceln. Um die wertvollen Rohstoffe aus den Stromspeichern zur\u00fcckzugewinnen, setzt ein Forschungsteam der Hochschule Anhalt auf thermische Verfahren.<\/p>\n\n\n\n
Wertvolles Material von Lithium bis Aluminium<\/h4>\n\n\n\n
Sie sind zu den verbauten Helden unseres Alltags geworden: Lithium-Batterien f\u00fcr Smartphones, Laptops, Haushaltsger\u00e4te und immer mehr Autos, Fahrr\u00e4der und Roller. Vor allem durch die E-Mobilit\u00e4t steigt der Bedarf an Rohstoffen f\u00fcr die Batterie-Produktion. Zu den wertvollsten Materialien geh\u00f6ren Lithium und Kobalt, aber auch Aluminium, Kupfer und Nickel sind stark nachgefragt. Bislang spielt ihre R\u00fcckgewinnung aus gebrauchten Ger\u00e4ten kaum eine Rolle. Gerade mal die H\u00e4lfte aller Lithium-Batterien landet laut Umweltbundesamt \u00fcberhaupt im Recyclingkreislauf. Ein Grund: fehlende Verfahren, die effizient und wirtschaftlich sind. Hier setzen die Forschenden der Hochschule Anhalt mit ihrem Projekt „Thermisches Recycling von Lithiumbatterien“ an.<\/p>\n\n\n\n
Erw\u00e4rmen statt Schreddern<\/h4>\n\n\n\n
Was uns im Alltag hilft, kann mitunter gef\u00e4hrlich werden: Lithium-Batterien entz\u00fcnden sich leicht, wenn ihr urspr\u00fcnglicher Bauplan zerst\u00f6rt wird. Doch das ist unabdingbar, um an die sogenannte „schwarze Masse“ zu kommen, in der die wertvollen Materialien enthalten sind. Dazu werden Lithium-Batterien in herk\u00f6mmlichen Verfahren zun\u00e4chst entladen, so dass die Batterien nicht in Flammen aufgehen, und anschlie\u00dfend zerkleinert. Doch viele der gebrauchten Ger\u00e4tebatterien lassen sich im Vorfeld nicht entladen. „Die spontane und unkontrollierte Freisetzung von Energie, auch bekannt als thermisches Durchgehen, stellt eine der gr\u00f6\u00dften Herausforderungen dar“, erkl\u00e4rt Prof. Dr. Fabian Herz, Professor f\u00fcr Apparate- und Anlagentechnik an der Hochschule Anhalt. Deshalb erforscht er mit seinem Team, wie sich die mobilen Stromspeicher in einem Ofenreaktor in ihre Einzelteile thermisch trennen lassen.<\/p>\n\n\n\n
Recycling im geschlossenen System<\/h4>\n\n\n\n
Es sind die ersten Versuche dieser Art, um Lithium-Batterien nicht mechanisch, sondern thermisch aufzuschlie\u00dfen. „Das geschlossene System eines Drehrohrofens ist dabei ein gro\u00dfer Vorteil“, sagt Prof. Dr. Fabian Herz, der das daf\u00fcr notwendige Labor am Campus K\u00f6then aufgebaut hat. Zu seinem Technikum geh\u00f6ren etwa Drehrohr\u00f6fen verschiedener Gr\u00f6\u00dfen und eine Vielzahl an Messger\u00e4ten. Die gro\u00dfen Reaktoren mit bis zu sechs Metern L\u00e4nge und einen Meter Durchmesser sowie Temperaturen von bis zu 1600 Grad Celsius sind Hauptschauplatz der Untersuchungen. In K\u00fcrze sollen die ersten Batterien darin mit W\u00e4rme beaufschlagt in Bewegung gesetzt und das Verhalten jeder einzelnen Komponente beobachtet werden. Inwieweit sich die Komponenten f\u00fcr die Weiterverarbeitung und Wiederverwendung eignen, wird anschlie\u00dfend gemeinsam mit Projektpartnern bewertet.<\/p>\n\n\n\n
Schwarze Masse aus kleinen und gro\u00dfen Akkus<\/h4>\n\n\n\n
„Unser Ziel ist ein effizienter Prozess in einem Ofenreaktor, \u00fcber den eine m\u00f6glichst hohe R\u00fcckgewinnungsquote f\u00fcr die schwarze Masse erreicht wird“, so Prof. Dr. Fabian Herz weiter. Dazu hat sein Team bereits verschiedene Batterien typisiert, denn das Verfahren soll auf die wichtigsten Baugruppen anwendbar sein, wie zum Beispiel Akkus f\u00fcr E-Zigaretten, Smartphones, Laptops. Sie enthalten nur geringe Mengen wertvoller Metalle, die sich mit herk\u00f6mmlichen Verfahren nicht wirtschaftlich zur\u00fcckgewinnen lassen.<\/p>\n\n\n\n
Akku-Recycling und EU-Batterieverordnung<\/h4>\n\n\n\n
Das thermische Verfahren der Anhalter Ingenieure k\u00f6nnte das \u00e4ndern. Der Ansto\u00df dazu kam direkt aus der Industrie, mit der Prof. Dr. Fabian Herz bereits eine lange Forschungserfahrung verbindet. Zun\u00e4chst \u00fcber Projekte an der Otto-von-Guericke-Universit\u00e4t und seit 2016 an der Hochschule Anhalt. Das Interesse am breiten Recycling von Lithium-Batterien w\u00e4chst aus unterschiedlichen Gr\u00fcnden: So wird sich die Anzahl der ausgedienten Akkus in den kommenden Jahren um ein Vielfaches erh\u00f6hen und zugleich der Bedarf an neuen steigen. Au\u00dferdem schreibt die aktuelle EU-Batterieverordnung weitaus h\u00f6here Recyclingquoten als in der Vergangenheit vor \u2013 auch um von Rohstoffimporten unabh\u00e4ngiger zu werden. „Deshalb sind wir nicht die einzigen, die an einem effizienten Verfahren forschen. Im thermischen Bereich sind wir jedoch Vorreiter“, sagt Prof. Dr. Fabian Herz, der f\u00fcr die Anwendung verschiedenste Recyclingunternehmen im Blick hat.<\/p>\n\n\n\n
Thermoprozesstechnik an der Hochschule Anhalt<\/h4>\n\n\n\n
Noch etwa zwei Jahre haben er und sein Team Zeit, ihre Idee bis zum Technikums-Ma\u00dfstab zu entwickeln. Solange l\u00e4uft die Finanzierung des Projekts durch die Europ\u00e4ische Union und das Land Sachsen-Anhalt (Beginn 1.2.2024). Danach ist das Upscaling mit Industriepartnern geplant. „Dabei ist uns durchaus bewusst, dass solche Prozesse selbst sehr energieaufwendig sind. Diese Bilanz solcher Thermoprozesse zu verbessern, ist wiederum Inhalt anderer Projekte unserer Arbeitsgruppe“, sagt Prof. Dr. Fabian Herz abschlie\u00dfend.<\/p>\n\n\n\n