Der massenhafte Einsatz von Batterien in Fahrzeugen, in der Industrie und neuerdings auch in Gebäuden stellt die Rücknahme und Verwertung der Systeme vor neue Herausforderungen. Die bislang üblichen Bleibatterien werden mittlerweile in erheblichen Mengen entsorgt.
Setzt sich die Elektromobilität durch, werden alleine in dieser Branche sehr viele ausgediente Lithium-Ionen-Batterien anfallen. Deshalb wurden und werden – auch öffentlich gefördert – viele Forschungs- und Pilotprojekte zum Recycling dieser Batterietypen durchgeführt. Bei Kleinbatterien liegt der Fokus des Recyclings auf der Wiedergewinnung der Wertmetalle Kobalt und Nickel. Die Rückgewinnung eines signifikanten Anteils an Lithium ist mit konventionellen Verfahren noch sehr aufwendig.
Zwei Technologien zur Auswahl
Wer sich für einen Batteriespeicher interessiert, hat zwei Technologien zur Auswahl: Lithium-Ionen-Batterien und die bereits seit Langem eingesetzten und in vielen Bereichen bewährten Blei-Säure- und Blei-Gel-Akkus. Jede dieser Technologien hat ihre spezifischen Eigenschaften – angefangen von Speicherkapazität und Ladezyklen bis hin zum Preis. Fachgerechte Recyclingmethoden müssen für die jüngere Lithium-Ionen-Technologie noch erforscht und ausgereift werden.
Das Ziel ist ein sauberer, verträglicher Produktkreislauf. Mit einer Verwertungsquote von fast 100 Prozent bei Blei-Säure-Batterien gibt es bei der Solarspeicherkomponente dahingehend keinen Haken. Dennoch stehen Solarteure und Anbieter beim Recycling vor einer logistischen Herausforderung.
Zunächst ist es ganz einfach. Sobald die private Solaranlage in Betrieb genommen wird, speichert die ans System angeschlossene Blei-Säure-Batterie die gewonnene Sonnenenergie und gibt diese ab, wenn sie angezapft wird. Bei einem verhältnismäßigen Kostenvorteil gegenüber anderen Anwendungen speichert die Batterie unbehelligt bis zu zehn Jahre die Energie, die abends das Haus erleuchtet und den Herd erwärmt. Aber auch der stärksten Batterie geht irgendwann die Spannung aus. Das Material ermüdet, ein neuer Speicher muss her.
Unterschätzte Risiken beim Transport
Dann stehen die Installateure vor dem Problem, dass sie die Batterie fachgerecht entsorgen müssen. Das ist logistisch eine knifflige Angelegenheit. Einfach „wegschmeißen“ kann man die Batterie nämlich nicht. Die Hersteller und Nutzer von Blei-Säure-Batterien sind in Deutschland zwar gesetzlich dazu verpflichtet, die Blei-Säure-Speicher in den Recyclingkreislauf zurückzuführen. Doch dieser Kreislauf muss erst einmal angestoßen und die qualifizierte Zwischenlagerung geklärt werden.
Ein Beispiel sind die Transportrisiken, die oft unterschätzt werden. Sowohl beim Transport von Blei-Säure-Batterien als auch beim Transport von Lithium-Ionen-Batterien besteht das Risiko, dass die Umwelt oder Personen geschädigt werden, wenn keine geeigneten Transportbehälter und Transportmittel verwendet werden. Beim Transport von Lithium-Ionen-Batterien besteht auch ein gewisses Brandrisiko, da Lithium sehr reaktionsfreudig ist. Dieses Risiko steigt, wenn die Batterien beschädigt sind oder beim Ausbau und Transport beschädigt werden.
Möglichst einfach und rechtssicher
Häufig vergeht etwas Zeit von der Demontage bis zum Handling durch den Entsorger oder Hersteller. Dahinter verbergen sich Fragen der Kosten und Organisation, mit denen sich der Installateur rechtzeitig beschäftigen muss. Schon die Handhabung der ausgemusterten Komponente kann zu einem aufwendigen Unterfangen werden, bevor die eigentliche Verwertung der einzelnen Rohstoffe begonnen hat.
Die Berzelius-Gruppe ist der größte Bleiproduzent Deutschlands und Teil der Ecobat Technologies Ltd., des größten Bleiproduzenten der Welt. Ein wachsender Anteil unserer Produktion basiert auf recyceltem Bleischrott. Die Unternehmen unseres Firmenverbundes kennen sich jedoch nicht nur mit dem fachgerechten Recycling von Blei-Säure-Batterien und verwandten Produkten aus. Als Teil unseres nachhaltigen Produktkreislaufes haben wir auch eine Logistiklösung entwickelt, um möglichst viele ausgemusterte Altbatterien einzusammeln und wiederzuverwerten.
Dafür bietet unser Verbundunternehmen, die Berzelius Logistik Service GmbH (BLS), einen Rundum-sorglos-Service an. Wir wollen die Batterieentsorgung für unsere Kunden so einfach, rechtssicher und wirtschaftlich wie möglich machen.
Eine Flotte von Spezialfahrzeugen
Da die Anforderungen ganz unterschiedlich sind, entwickelt unser qualifiziertes Fachpersonal für jeden Kunden eine maßgeschneiderte Lösung, sodass sich Anbieter und Installateure keine weiteren Gedanken hinsichtlich der Entsorgung machen müssen.
Jeden Tag sind wir dazu mit einer Flotte von rund 30 Spezialfahrzeugen unterschiedlicher Größe unterwegs, die eigens für die Entsorgung von Blei-Säure-Batterien ausgestattet sind. Mit diesen Fahrzeugen sammeln wir die Komponenten ein und übernehmen den Transport zu unseren Sekundärhütten, in denen das Material weiter verarbeitet wird.
Entsorgungsnetz weiter verdichten
Um unser Entsorgungsnetz zu verdichten, arbeiten wir zudem mit unseren europäischen Schwestergesellschaften und spezialisierten Partnern zusammen. Dafür hat Ecobat Technologies die „One Call Collection“ gestartet, das erste europaweite, herstellerunabhängige Netzwerk für die Sammlung von Blei-Säure- und sonstigen Batterien. Nach einer erfolgreichen Pilotphase ist unser mehrsprachiges Webportal freigeschaltet, über das unsere Kunden die Abholung ihrer Batterien einfach und unkompliziert organisieren können.
Zum einen bietet die „One Call Collection“ die zügige Abholung flexibler Mengen und eine schnelle und attraktive Vergütung der Batterien an. Zum anderen hat der Kunde die Gewissheit, dass die Akkumulatoren in den Recyclinganlagen unseres Unternehmens mit modernster Technik umweltgerecht aufbereitet werden und die Entsorgung rechtssicher dokumentiert wird.
Die BLS kümmert sich in Deutschland flächendeckend um die Entsorgung von Altbatterien – neben dem Hauptsitz in Braubach gibt es weitere Betriebsstätten in Freiberg in Sachsen, in Gelsenkirchen, in Kornwestheim und in Regenstauf bei Regensburg. Darüber hinaus sind die Qualität unserer Arbeit und unser Know-how auch über ein Qualitätsmanagement gemäß EN ISO 9000 und die Zertifizierung als Entsorgungsfachbetrieb messbar.
Bundesweite Sammlung möglich
Nachdem die Altbatterien eingesammelt wurden, findet in den beiden Sekundärhütten in Braubach bei Koblenz und im sächsischen Freiberg das eigentliche Recycling statt. Dort verarbeiten wir den Akkuschrott in modernen Aufbereitungsanlagen mit umweltschonenden Technologien. Die Batterien werden zerkleinert und in mehreren Stufen in ihre Bestandteile wie Gittermetall, Bleipaste, Schwefelsäure, Polypropylen und Kunststoffrestfraktionen separiert. Das sortenreine Material wird dann getrennt weiterverarbeitet.
Der Bleianteil der Batterie – im Gittermetall und in der Bleipaste – beträgt rund 60 Prozent. In der Aufbereitungsanlage werden das Gittermetall und die Paste separiert. Die Paste kann zum einen entschwefelt und zum anderen in unserer Primärbleihütte in Stolberg zu Blei und Schwefelsäure verwertet werden.
Rückgewinnung von Blei
Das Gittermetall und die entschwefelte Paste werden in Kurztrommelöfen der Sekundärhütten verhüttet und zu Werkblei reduziert. Neben den Altbatterien werden dabei auch Schrotte und Rückstände verarbeitet. Es folgt die Raffination des Werkbleis entsprechend der Kundenspezifikation und das Vergießen.
Die so gewonnenen Bleiqualitäten können wieder für die Produktion neuer Fahrzeug- und Industriebatterien eingesetzt werden. Neben der Batterieindustrie stellen auch andere Branchen Produkte mit Blei her. So spielt der Rohstoff zum Beispiel im Strahlenschutz eine wichtige Rolle, wird für Dachabdeckungen und Kabelmäntel eingesetzt, für die Produktion von optischen Gläsern und Bleikristallglas verwendet.
Ein weiterer wertvoller Bestandteil der Batterien ist das Polypropylen, aus dem das Batteriegehäuse besteht. Polypropylen macht rund fünf Prozent des Gewichtsanteils einer Batterie aus. Beim Trennen in der Akku-Aufbereitungsanlage entstehen Kunststoffchips.
Verwertung der Gehäuse und Säuren
Nach der Absonderung vom restlichen Material werden diese in einer Mahlgutanlage weiter zerkleinert. Dabei werden auch andere recycelbare PP-Materialien hinzugefügt, zum Beispiel Flaschenverschlüsse. Eine Compoundieranlage verarbeitet das Material zu Compounds. Ein Hauptabnehmer dieses Materials mit dem Markennamen Seculene sind Automobilzulieferer, die damit Kunststoffteile produzieren.
Darüber hinaus enthält die Batterie auch Säure. Diese macht rund zehn Prozent des Gewichtsanteils aus. Die Säure wird im Prozess ebenfalls abgetrennt, recycelt und dient als Rohstoff für die chemische Industrie.
Neue Rohstoffe für die Glasindustrie
Ein weiteres Recyclingprodukt ist eine Natriumsulfatlösung, die bei der Entschwefelung der Bleipaste entsteht. In einer Kristallisationsanlage wird diese zu wasserfreiem Natriumsulfat verarbeitet, ein Rohstoff für die Glas- und Waschmittelindustrie.
Am Ende bleiben nur geringe Reste übrig, überwiegend Kunststoffreste (Separatoren). Diese werden zusammen mit anderen Sonderabfällen in der Sonderabfallverbrennungsanlage der MRU Freiberg, die zu unserem Firmenverbund gehört, energetisch verwertet. Ein Teil der dabei entstehenden Wärme dient als Prozesswärme für die Produktion, für Heizung und Warmwasser in den Firmengebäuden und zur Stromerzeugung.
Kein kurzfristiger Trend
Fachgerechtes Recycling von chemisch-reaktiven Komponenten ist sicherlich keine Trendfrage der Verbraucher, sondern vielmehr eine notwendige Maßnahme im Sinne der Umwelt und der Bürger. Solarfachbetrieb und Produzent müssen nachhaltig agieren.
Mit diesem Selbstverständnis arbeiten wir als spezialisierter Dienstleister in der Bleiverarbeitung weiterhin an einem ganzheitlichen, sauberen Recyclingprozess, der sich an den Bedürfnissen unserer Kunden orientiert.
Daten & Fakten
Verwendung von Blei
Etwa 70 bis 80 Prozent des Bleis werden für Fahrzeuge und Industriebatterien verwendet. 20 bis 30 Prozent gehen in andere Verwendungen, zum Beispiel in den Strahlenschutz, Dachabdeckungen, optische Gläser, Bleikristallglas oder Kabelmäntel.
Zusammensetzung einer herkömmlichen Blei-Säure-Batterie:
- 55 Prozent Paste (Bleiverbindungen)
- 26 Prozent Gittermetall (Blei- und Legierungselemente)
- 10,5 Prozent Säure
- 5 Prozent Polypropylen
- 3,5 Prozent Kunststoffrestfraktion
Zusammensetzung einer herkömmlichen Starterbatterie:
- 55 Prozent Bleipaste
- 26 Prozent Gittermetall
- 10,5 Prozent Säure
- 5 Prozent Polypropylen
- 3,5 Prozent Kunststoffrestfraktionen
2013 wurden 163.401 Tonnen Fahrzeugaltbatterien einer stofflichen Verwertung zugeführt, acht Prozent (12.544 Tonnen) mehr als 2012. Damit stieg die Verwertungsquote von 98 Prozent (2012) auf 99 Prozent (2013). Bei alten Ble-Säure-Batterien aus der Industrie wuchs die verwertete Menge von 30.736 Tonnen (2012) auf 44.275 Tonnen (2013). Die Verwertungsquote erreichte jeweils 96 Prozent. Die durchschnittliche Recyclingeffizienz für Blei-Säure-Batterien betrug 2013 über 90 Prozent.
Der Autor
Matthias Ernst
ist Geschäftsführer der Berzelius Logistik Service GmbH (BLS) und Mitglied des europäischen Managementteams der Ecobat Technologies Ltd. Der 41-jährige Manager hat langjährige Erfahrung in der Entsorgungsbranche.
Die Altbatterien werden in speziellen Sammelbehältern erfasst und für den Transport bereitgestellt.
Größere Batterien werden separat verladen und zur Entsorgung überstellt.
Früher wurde Blei gern verarbeitet, weil es im Unterschied zu Kupfer sehr preiswert und leichter zu formen ist.Deshalb wurde es beispielsweise für Wasserrohre verwendet.
