23.04.2024,
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Wien/Freiberg/Feldkirchen bei Graz (OTS) - Die Zahl der
Elektrofahrzeuge in Österreich nimmt jedes Jahr zu und führt zu einer
wachsenden Nachfrage nach Rohstoffen wie Lithium, Kobalt und Nickel.
Die Gewinnung dieser Rohstoffe verursacht allerdings große
Umweltbelastungen. Der steigende Bedarf an Batterien bringt zudem
eine starke Importabhängigkeit: so wird nur etwa ein Prozent des
benötigten Lithiums in Europa gewonnen. Beide Probleme ließen sich
durch funktionelles Recycling von Lithium-Ionen-Batterien zumindest
teilweise lösen, dennoch wird beispielsweise Lithium derzeit nur in
geringem Ausmaß zurückgewonnen. Ein Konsortium bestehend aus
Fraunhofer Austria, Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien
und Systeme IKTS, Montanuniversität Leoben, Saubermacher
Dienstleistungs AG, Treibacher Industrie AG und Universität für
Bodenkultur Wien haben sich daher zum Ziel gesetzt, im Rahmen des von
der Forschungsförderungsgesellschaft FFG geförderten Projekts
MoLIBity innovative und praxistaugliche Lösungen für das Recycling
von Lithium-Ionen-Batterien zu entwickeln. Das soll helfen, die
Umwelt zu schonen und die zukünftige Versorgung Europas mit
kritischen Rohstoffen sicherzustellen.
„Die Verwertung von Lithium-Ionen-Batterien am Ende ihrer
Lebensdauer stellt derzeit noch eine große Herausforderung dar. In
den allermeisten Fällen herrscht Unklarheit über den genauen Aufbau
der Batterie, und der digitale Produktpass für Batterien, der dieses
Problem lösen soll, kommt erst im Jahr 2027. Im Projekt MoLIBity
möchten wir einen Prozess entwickeln, der es erlaubt, schon jetzt
eine Auswahl an Daten über die Batterie abzulegen und abzurufen, um
Vorbehandlungsschritte wie die Demontage sicherer zu gestalten“,
erklärt Projektleiter Andreas Lehner von Fraunhofer Austria.
„Derzeit konzentrieren sich Recyclingunternehmen vorwiegend auf
die werthaltigen Metalle Nickel, Kobalt und Kupfer. Um die
ambitionierten Metall-Rückgewinnungsquoten der neuen europäischen
Batterieverordnung zukünftig zu erfüllen, müssen Recyclingverfahren
und -prozesse angepasst sowie optimiert werden. Dies betrifft vor
allem das Recycling des kritischen Rohstoffs Lithium, für den eine
frühzeitige Rückgewinnung unerlässlich ist, um Verluste während der
folgenden Prozessierung zu vermeiden. Aus diesem Grund konzentriert
sich das Fraunhofer IKTS auf die Validierung und Optimierung des
patentierten COOL-Verfahrens der TU Bergakademie Freiberg im
Pilotanlagenmaßstab, mit dessen Hilfe das Lithium als Lithiumkarbonat
bereits zu Beginn aus Batterie-Schwarzmasse zurückgewonnen wird“,
sagt Sandra Pavón, Gruppenleiterin am Fraunhofer-Institut für
Keramische Technologien und Systeme IKTS.
18.000 Tonnen Lithium-Ionen-Batterien werden Studien zufolge ab
2030 jährlich in Österreich anfallen. Für die österreichische
Abfallwirtschaft, die eine fachgerechte Entsorgung sicherstellen
muss, ergibt sich dadurch eine enorme Herausforderung. Zudem müssen
die Recyclingquoten der EU-Batterieverordnung eingehalten werden, die
für Lithium einen elementspezifischen Recyclinganteil von mindestens
50 Prozent vorsehen.
Die Projektpartner vereinen ihre Expertise in Chemie,
Materialwissenschaften, Prozessoptimierung, Ökobilanzierung sowie
Abfallverwertung, um einen nachhaltigen Umgang mit
Lithium-Ionen-Batterien zu ermöglichen. Unter anderem sollen
effiziente Verfahren zur Identifikation der Zellchemie von Batterien
sowie zur Qualitätsbewertung der darin enthaltenen Schwarzmasse
entwickelt werden. Zudem werden umfangreiche Entlade- und
Demontageanalysen durchgeführt und eruiert, welche Informationen im
digitalen Produktpass enthalten sein müssen, um relevante
Optimierungen in der Prozessökonomie erzielen zu können.
Hydrometallurgische Aufbereitungsprozesse sollen entwickelt und
schlussendlich eine Ökobilanzierung und
Wirtschaftlichkeitsbetrachtung des Gesamtprozesses durchgeführt
werden.
"Als führendes Recyclingunternehmen sind wir stolz darauf, Teil
des wegweisenden Projekts MoLIBity zu sein, das die
Kreislaufschließung von Lithium-Ionen-Batterien vorantreibt. Durch
unsere Expertise in der Entladung, Demontage und Kommunikation
zwischen den Stakeholdern spielen wir eine entscheidende Rolle bei
der Etablierung eines effizienten und nachhaltigen
Recyclingprozesses. Gemeinsam mit unseren Partnern setzen wir uns
dafür ein, die Kreislaufwirtschaft zu stärken und eine nachhaltige
Zukunft zu gestalten," sagt Astrid Arnberger, Leiterin Forschung und
Entwicklung bei der Saubermacher Dienstleistung AG.
In den vergangenen zwei Tagen traf sich das Konsortium beim
Projektpartner Fraunhofer IKTS in Freiberg. Im ersten Schritt widmen
sich die Projektpartner nun ihren fachspezifischen Fragestellungen,
um ihre Lösungen im weiteren Projektverlauf zu einem Gesamtkonzept
zusammenzuführen.
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