Erste Recycling-Anlage für Lithiumbatterien in Betrieb
KYBURZ SWITZERLAND AG Das Zürcher Unternehmen hat für das Recycling der eigenen Lithiumbatterien eine Inhouse-Anlage in Betrieb genommen – die erste dieser Art in der Schweiz. Das in Zusammenarbeit mit der Empa entwickelte Recycling-Verfahren ist umweltschonend und bietet Potenzial über die eigene Produktion hinaus.
Die elektrischen Dreiradroller von Kyburz sind rund um die Welt im Einsatz, auch bei der Schweizerischen Post. Bisher wurden die Lithiumbatterien der Fahrzeuge extern recycelt, wobei die gängigen Verfahren aus Sicht des Unternehmens zu wenig nachhaltig sind. Die Batterien werden geschreddert und danach entweder eingeschmolzen oder mit Chemikalien behandelt. Beides verbraucht viel Energie – und während beim heissen Verfahren (Pyrometallurgie) wertvolle Rohstoffe verlorengehen, belastet das kalte Verfahren (Hydrometallurgie) die Umwelt.
Kyburz suchte eine Alternative: «Unser Ziel war es, einen Recycling-Prozess zu entwickeln, der effizient, umweltschonend und sicher ist», sagt der Projektverantwortliche Olivier Groux. Der gelernte Chemielaborant hat im Rahmen seines Bachelor-Studiums Umweltingenieurwesen an der ZHAW einen Weg gesucht, wie sich Lithiumionenbatterien nachhaltig recyclen lassen. «Ich dachte mir: Wenn Batterien aus verschiedenen Materialien zusammengebaut werden, so muss es doch möglich sein, diese auch wieder zu trennen.»
Groux leistete mit seiner Bachelorarbeit Pionierarbeit und entwickelte ein völlig neues Verfahren: Durch optimales Entladen, eine sorgfältige Zellenzerlegung und eine Aufreinigung mittels Wasser lassen sich Lithiumeisenphosphat-Batterien (LFP) nachhaltig recyclen – ohne jeglichen Einsatz von Chemikalien.
Kyburz-Geschäftsführer Martin Kyburz überzeugte die Idee und so stellte er Olivier Groux ein. «Wir legen grossen Wert auf Nachhaltigkeit und suchen nach Wegen, wie wir die Ideen der Circular Economy in unserem Betrieb umsetzen können. Die am 4. September in Betrieb genommene Inhouse-Anlage für das Recycling unserer Akkus ist ein grosser Schritt in diese Richtung», so Martin Kyburz.
Die Grundlagen für den Aufbau der Inhouse-Recycling-Anlage entwickelte Groux in enger Zusammenarbeit mit Marcel Gauch, Lorena Toledo und Rolf Widmer von der Empa St. Gallen. Die Erkenntnisse aus dem Projekt fasste das Projektteam in einem Forschungspapier zusammen, das anlässlich des World Resources Forum mit dem ersten Preis prämiert wurde.
Langfristiges Ziel ist eine Produktionsanlage, die alle von Kyburz je verbauten LiFePO4-Batterien wieder zurück in die Ausgangsstoffe zerlegen kann. In der ersten Ausbaustufe sollen rund 4000 Zellen pro Jahr verarbeitet werden. Im Endausbau wird die Anlage eine Kapazität von bis zu 24’000 Zellen pro Jahr erreichen, was der Jahresproduktion von 3000 Fahrzeugen entspricht.
Kyburz sieht in der Recycling-Anlage grosses Potenzial, auch weil das Anwendungsgebiet über die eigene Produktion hinausreicht. Das Verfahren lasse sich 1:1 auf einen Grossteil der Akkus übertragen, die bei Hausspeichern zum Einsatz kommen. Unter Verwendung von bestimmten Chemikalien eignet sich der Verarbeitungsprozess auch für das Recycling anderer Lithiumbatterietypen, wie zum Beispiel Lithium-Nickel-Cobalt-Mangan-Batterien (NMC) oder Lithium-Nickel-Cobalt-Aluminium-Batterien (NCA). Diese werden in den meisten E-Fahrzeugen eingesetzt – von Autos über Velos bis hin zu Rollern und Trottinett.
Wie die Anlage funktioniert, erklären die Videos oben und unten.
