Milliardenmarkt Batterierecycling

Gerd Scholz

Bis 2040 dürften in Europa pro Jahr Lithium-Ionen-Batterien mit 800 bis 1300 Gigawattstunden in Personenwagen und Nutzfahrzeugen verbaut werden. Schon um den CO2-Fußabdruck künftiger Akkus zu verkleinern müssen Fahrzeugbatterien recycelt werden; ein Milliardenmarkt tut sich auf.

Freitag, 19. November 2021, 09.52 Uhr

Pilotanlage für Batterierecycling bei VW: Eine Herausforderung besteht in der Automatisierung und Industrialisierung der Abläufe. (Foto: VW)

Die Zulassungszahlen von Batteriefahrzeugen gehen in Europa weiter steil nach oben. Im Betrieb – mit Grünstrom – schonen sie zwar das Klima. Aber die Herstellung der Antriebsbatterien bürdet den Fahrzeugen einen großen CO2-Rucksack auf. Zudem werden manche Akkumaterialien unter sehr belastenden Bedingungen für Menschen und Umwelt gewonnen. Daher müssen die Batterien möglichst umfassend recycelt werden. Welche wirtschaftlichen Potenziale sich damit bieten, hat das Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung (ISI) im Auftrag des Verbands Deutscher Maschinen- und Anlagenbau (VDMA) untersucht.

Die Fraunhofer-Experten gehen davon aus, dass 2030 in Europa jährlich Lithium-Ionen-Batterien mit 400 bis 900 Gigawattstunden Kapazität verbaut werden, die weitaus meisten davon in Personenwagen und Nutzfahrzeugen. 2040 sollen es 800 bis 1300 Gigawattstunden pro Jahr sein.

Das Aufkommen von Batterien, die nach ihrer Nutzung in Fahrzeugen und möglicherweise einer stationären Second-Life-Verwendung zum Recycling anstehen, sehen sie ebenfalls wachsen. Auf 230.000 Tonnen im Jahr 2030 und etwa 1,5 Millionen Tonnen zehn Jahre später. Davon dürften 2030 zwischen 100.000 und 200.000 Tonnen, 2040 dann 300.000 bis 1,5 Millionen Tonnen in die Fertigung neuer Batterien zurückfließen.

Vorhanden oder geplant seien in Europa aber bislang nur Rycyclingkapazitäten für 33.000 Tonnen pro Jahr. Um alle Alt-Batterien verarbeiten zu können, müssten die Kapazitäten in den nächsten Jahren um mehr als 30 Prozent pro Jahr wachsen. Bis 2040 seien seien Gesamtinvestitionen in Recyclinganlagen von schätzungsweise 6,6 Milliarden Euro erforderlich. Im Jahr 2040 schätzen die Fraunhofer-Experten den europäischen Markt für solche Recyclinganlagen einschließlich zugehöriger Dienstleistungen auf rund eine Milliarde Euro pro Jahr. Das könnte den Prognosen zufolge für 3800 zusätzliche Arbeitsplätze allein im Maschinen- und Anlagenbau sorgen.

Höher dürfte der Wert der aus den Alt-Batterien zurückgewonnenen Metalle sein. Hier hält das Fraunhofer-ISI ein Volumen von 5,5 Milliarden Euro jährlich im Jahr 2040 für möglich. Bei dieser Zahl wird allerdings besonders deutlich, mit welchen Unsicherheiten die Prognosen behaftet sind. Die 5,5 Milliarden Euro ergeben sich im "Basis-Szenario", das die Experten durchgerechnet haben. Im Minimal-Szenario sind es nur rund zwei, im Maximal-Szenario dagegen zehn Milliarden Euro. Diese sehr große Spanne – deutlich größer als bei den anderen Werten – ergibt sich, weil hier die künftigen Preisschwankungen der verschiedenen Metalle für sehr große Unsicherheit sorgen.

Sicher ist hingegen, dass recycelt werden muss, will man den CO2-Fußabdruck der E-Mobilität weiter senken. Denn rund die Hälfte der durch die Batterieherstellung freiwerdenden CO2-Mengen wird der Studie zufolge bei der Rohstoffgewinnung und Herstellung der Batteriematerialen frei. Werden die Materialien wiederverwendet, lässt sich entsprechend viel CO2 einsparen.

Restmetallwert 600 bis 1300 Euro pro Batterie

Neben den Zellmaterialien besteht ein 70-Kilowattstunden-Batteriepack heute aus 40 Kilogramm Aluminium (wenn die Umhüllung nicht aus Kunststoff ist), zwei Kilogramm Stahl und 1,4 Kilogramm Kupfer, ermittelten die Fraunhofer-Experten. Zusammen mit den Zellmaterialien kommen sie auf einen Restmetallwert von 600 bis 1300 Euro.

Weil die Batterieproduktion viel schneller hochläuft, als die Menge von Alt-Batterien, die ja erst mit vielen Jahren Verzögerung anfallen, wird der Anteil von Recycling-Materialien in neuen Batterien aber noch lange recht überschaubar sein. Bis 2040 rechnen die Autoren damit, dass über 40 Prozent des Kobaltbedarfs und mehr als jeweils 15 Prozent des Bedarfs für Lithium, Nickel und Kupfer aus dem Recycling gedeckt werden. Für Kobalt ist der Wert so hoch, weil davon auszugehen ist, dass künftig in neuen Batteriekonstruktionen immer weniger Kobalt benötigt wird, sie teilweise sogar ohne Kobalt auskommen könnten.

Ebenfalls mit der Hochlaufphase von E-Mobilität und Batterieproduktion hängt ein weiterer Effekt zusammen: Bis 2030 wird es sich den Prognosen zufolge bei mehr als 50 Prozent der zu recycelnden Batterien um Produktionsschrott handeln. Also um Ausschuss, der anfällt, während die Hersteller ihre Produktionen optimieren und prozesssicher machen.

Seitens der EU steigt der Recyclingdruck auf jeden Fall. Die Studienautoren verweisen auf eine Initiative der EU-Kommission, derzufolge aus den Altbatterien 2025 56 Prozent (2030: 70 Prozent) des Lithiums und je 90 Prozent (2030: 95 Prozent) des Kobalts, Nickels und Kupfers zurückgewonnen werden sollen.

Lesen Sie auch:

Mehr Kathodenmaterial für Batterien

Länder wollen Garantien für Batterie-Haltbarkeit bei E-Autos

Neuer großer Lithium-Anbieter für Europa

"Wir wollen großer Spieler auf Batteriematerialien-Markt werden"

CATL plant Recycling-Anlage für E-Auto-Batterien

Aus dem Datencenter:

Batteriefertigung in Europa