Fraunhofer-Einrichtung für Wertstoffkreisläufe und Ressourcenstrategie IWKSDas Forschungsprojekt zielt darauf ab, neue Quellen für sekundäre Rohstoffe zur Produktion von Batteriezellen zu identifizieren und nutzbar zu machen. Der Schwerpunkt liegt hierbei auf End-of-Life (EoL)-Produkten, die keine Batterien sind. Das Projekt entwickelt geeignete Recyclingverfahren für diese EoL-Produkte, um die daraus gewonnenen Materialien zu NMC-Aktivmaterial zu resynthetisieren und anschließend in Testzellen zu integrieren. Eine abschließende Bewertung der Leistung sowie eine Analyse der Grenzwerte sollen Aufschluss darüber geben, in welchem Maß Verunreinigungen tolerierbar sind.
Derzeit sind Materialkreisläufe nicht geschlossen, was bedeutet, dass ein beträchtlicher Teil der EoL-Produkte entweder auf Deponien landet oder als Schrott ins Ausland exportiert wird. Dies führt zum Verlust wertvoller Rohstoffe. Gleichzeitig wächst durch die neue EU-Batterieverordnung der Druck auf Hersteller, einen bestimmten Rezyklatanteil in neuen Batterien zu verwenden. Dabei stehen dem Recyclingmarkt nicht genügend ausgediente Batterien zur Verfügung, und europäische Recyclingkapazitäten befinden sich erst im Aufbau.
In einem kreislauffähigen Forschungsansatz werden durch Material- und Stoffstromanalysen verschiedene EoL-Produkte, die Lithium, Nickel, Mangan und Kobalt enthalten, auf ihre Eignung für die Batterieproduktion untersucht. Besonders im Fokus stehen Glaskeramiken, die nach Lithium-Ionen-Batterien die zweitgrößte Gruppe von lithiumhaltigen Produkten darstellen und für die es derzeit keinen geregelten Stoffkreislauf gibt.
Mittels einer ökologischen und ökonomischen Bewertung wird untersucht, inwieweit die Rückgewinnung dieser Rohstoffe unter diesen Gesichtspunkten sinnvoll ist. Hierbei werden auch alle Schritte entlang der Wertschöpfungskette betrachtet, von der Sammlung und Demontage über die Vorbehandlung und Rückgewinnung bis hin zur Resynthese. Ziel ist es, die ökologische und wirtschaftliche Tragfähigkeit eines zirkulären Geschäftsmodells zu analysieren. Die Ergebnisse werden in einer „Sekundärrohstoffkarte“ zusammengefasst, die zudem Aufschluss über die Übertragbarkeit auf andere Stoffströme, Optimierungspotenziale und regulatorische Lücken gibt.