Wie nachhaltig E-Fahrzeuge wirklich sind, hängt hauptsächlich von zwei Faktoren ab. Zum einen wäre da der Strom zu nennen, der in die Akkus fließt. Er muss grün sein, damit das E-Auto klimaneutral unterwegs ist. Der andere Faktor betrifft die Batterien. Sie müssen komplett recycelt werden, auf gar keinen Fall darf es zu Bergen von giftigen Elektroschrott kommen.
Kostenfrage des Recycling
Doch die Demontage der Akkus ist sehr aufwändig, das liegt auch daran, dass heutige Akkusysteme aufwändig vor Beschädigungen geschützt werden. Wissenschaftler des Oak Ridge National Laboratory (ORNL) haben einen Roboter entwickelt, der alte Elektrofahrzeugbatterien automatisch zerlegt. An Robotern wird bei dieser Aufgabe kein Weg vorbeiführen. Wegen der giftigen Chemikalien und den Gefahren durch den Strom, wäre es schwer Menschen einzusetzen. Zudem ist die Demontage der Packs aufwändig und wäre bei bezahlter Arbeitszeit entsprechend teuer.
Nur ein kleiner Prozentsatz der Lithium-Ionen-Fahrzeugbatterien wird heute recycelt, und die Mehrheit der dafür verwendeten Prozesse ist nicht automatisiert, sagte Tim McIntyre, leitender Forscher in der Abteilung Elektrifizierung und Energieinfrastruktur von ORNL. Das System baut auf einem bereits vorhandenen Roboter auf, der Magneten aus seltenen Erden aus alten Festplatten ausbaut. Das neue System ist dabei nicht auf einen bestimmten Typ von Akku-Pack festgelegt. "Der Mensch berührt den Akkupack zum letzten Mal, wenn er auf die Produktionslinie gelegt wird. Dann nimmt der Roboter den Pack auf und zerlegt ihn in alle Einzelteile ", sagt Teamleiter Tim McIntyre.
Vollautomatisierter Prozess
Der vollautomatisierte Roboter demontiert den Pack bis auf die einzelnen Zellen. Die können dann weiter zerlegt werden, um die Materialen zu entnehmen. Die Zellen können aber auch wieder ertüchtigt werden und in neuen Stromspeichern verbaut werden. Das System soll zehnmal so schnell arbeiten wie Mensch. Das liegt daran, dass Facharbeiter aus Sicherheitsgründen einen langwierigen Prozess durchführen müssen, um die Batterien zunächst vollständig zu entladen, bevor sie manuell zerlegt werden können. Die Roboter zerlegen den Pack dagegen auch bei einer bestehenden Restladung.
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Langer Vorlauf
Das Teammitglied Tom Lograsso betont aber auch, dass es wichtig sei, in Zukunft schon bei der Konzeption des Antriebsstrangs auch die Demontage und Wiederverwendung mit einzuplanen. Nur so sei eine Wiederverwertung möglich, die auch wirtschaftlich ist.
Im Vergleich zu anderen Aufgaben, die sich durch die Herausforderungen des Klimawandels stellen, hat das Recycling von Batterien einen großen Vorteil. Es gibt sehr viel Zeit, optimale Lösungen zu finden. Derzeit kommen nur geringe Stückzahlen an Auto-Akkus in das Recycling. Die Zulassungszahlen an E-Autos steigen mittlerweile, doch die Batterien werden im Durchschnitt zehn Jahre und länger halten. Entsprechend lange dauert es, bis die Welle an Neuzulassungen zu einem spürbaren Anstieg beim Recycling führt.
Quelle: ORNL
