Wie lässt sich Batterierecycling so gestalten, dass wertvolle Aktivmaterialien nicht erst chemisch „zerlegt“, sondern direkt wiederverwendet werden können? Genau daran arbeitet der RWTH-Lehrstuhl Production Engineering of E-Mobility Components (PEM) im Forschungsprojekt Reclaim. Ziel ist es, umweltschonende und ressourceneffiziente Verfahren zu entwickeln, die Aktivmaterialien aus der Batterieproduktion zurückgewinnen. So wollen die Forscher den Bedarf an Primärrohstoffen deutlich senken.
Direktes Recycling: Was ist Delamination?
Im Fokus steht sogenanntes direktes Recycling von Elektrodenbeschichtungen. Konkret geht es um Delamination: Dabei werden Aktivmaterial und Stromableiterfolie voneinander getrennt. Je nach Ansatz geschieht das thermisch, mechanisch oder nasschemisch. Anschließend werden die Rohstoffe wieder in die Batteriezellfertigung zurückgeführt.
Test im Technikums- und Pilotlinienmaßstab
Die Projektpartner erproben die Delamination-Prozesse vom Technikums- bis in den Pilotlinienmaßstab und untersuchen verschiedene Materialsysteme. Laut der Fraunhofer-Forschungseinrichtung Batteriezelle FFB betrachtet Reclaim unter anderem Aktivmaterialien wie LFP, NMC und Graphit sowie unterschiedliche Bindersysteme. Das zurückgewonnene Material wird charakterisiert, bei Bedarf nachbehandelt und anschließend in die Zellproduktion reintegriert.
Für welche Materialkombinationen lohnt sich die Industrialisierung?
Das Projekt sieht zudem eine techno-ökonomisch-ökologische Bewertung der Varianten vor: Welche Prozessroute ist technisch robust, wirtschaftlich darstellbar und ökologisch sinnvoll? Und für welche Materialkombinationen lohnt sich die Industrialisierung?
Potenzial: weniger CO₂ und geringere Kosten
Direktes Recycling könnte sich auch wirtschaftlich auszahlen: Im Vergleich zu konventionellen Recyclingprozessen nennt die Fraunhofer FFB ein Einsparpotenzial von bis zu 60 Prozent der Kosten und bis zu 80 Prozent der CO₂-Emissionen. Gleichzeitig soll das Vorhaben dazu beitragen, lokale Materialkreisläufe zu schließen und die Abhängigkeit von importierten Rohstoffen zu verringern.
Konsortium: Fraunhofer FFB koordiniert, Industriepartner an Bord
An dem Vorhaben sind die Fraunhofer-Einrichtung Forschungsfertigung Batteriezelle FFB als Projektkoordinatorin und der RWTH-Lehrstuhl Production Engineering of E-Mobility Components (PEM) sowie das „Münster Electrochemical Energy Technology“ (MEET) der Universität Münster sowie die Unternehmen Cylib und No Canary als Partner beteiligt. Otto Junker Solutions fungiert darüber hinaus als assoziierter Partner.
Laufzeit ist auf drei Jahre angelegt (01.01.2025 bis 31.12.2027)
Und die entscheidende Frage für Europas Batterie-Wertschöpfung: Schafft es direktes Recycling aus dem Projektmaßstab in robuste Industrieprozesse, bevor Rohstoff- und Nachhaltigkeitsanforderungen den Markt noch stärker unter Druck setzen?
In Kürze: die Key Facts
- Projektname: RECLAIM (Recycling Electrode Coatings through Delamination and Re-Integration into Manufacturing)
- Ziel: Direktes Recycling von Produktionsabfällen aus der Batteriezellfertigung; Rückgewinnung und Re-Integration von Aktivmaterialien
- Kernverfahren: Delamination (thermisch, mechanisch, nasschemisch) zur Trennung von Aktivmaterial und Stromableiterfolie
- Materialfokus: LFP, NMC, Graphit (sowie verschiedene Bindersysteme)
- Bewertung: Techno-ökonomisch-ökologischer Vergleich der Prozessrouten
- Potenzial: Bis zu 60 % Kosteneinsparung und bis zu 80 % weniger CO₂ gegenüber konventionellem Recycling
- Koordination: Fraunhofer FFB
- Partner: RWTH Aachen (PEM), Universität Münster (MEET), Cylib, No Canary; Otto Junker Solutions (assoziiert)
- Laufzeit: 01.01.2025–31.12.2027
