Wenn der Akku eines Elektroautos schwächelt, ist er noch lange kein Müll, sondern ein Lager für Lithium, Kobalt, Nickel und Mangan. Im EU-Projekt BATRAW zerlegen Roboter, KI-Kameras und Laser die Batteriepakete, eine chemische Anlage holt über 98 % der wertvollen Metalle zurück, und ein digitaler Pass verfolgt jede Batterie durch die Wertschöpfungskette. Robotik, Chemie und IT greifen hier ineinander – und am Ende kannst du prüfen, wie viel Kreislaufingenieur in dir steckt.
Europa will der erste klimaneutrale Kontinent werden. Die Europäische Kommission hat sich deshalb ein ehrgeiziges Ziel gesetzt: Bis 2040 soll eine Elektrifizierung von 46 % erreicht sein. Das senkt die Emissionen und die Abhängigkeit von importierten fossilen Brennstoffen. Doch jede Medaille hat zwei Seiten. Je mehr Elektroautos auf den Straßen fahren, desto mehr Akkus erreichen irgendwann das Ende ihrer Nutzungsdauer.
„Die Elektrifizierung Europas wird zu steigenden Mengen an Batterieabfällen führen und gleichzeitig die Nachfrage nach kritischen Rohstoffen wie Lithium, Kobalt, Nickel und Mangan erhöhen“, erklärt Angel Manuel Escamilla Pérez von Leitat. Genau hier liegt der Denkfehler, den viele machen: Ein verbrauchter Akku ist kein Abfall, sondern ein Rohstofflager auf Rädern.
Das Projekt BATRAW wird von Leitat koordiniert und bringt Partner aus ganz Europa zusammen. Ihr gemeinsames Ziel ist eine nachhaltige, kreislauforientierte Wertschöpfungskette für Lithium-Ionen-Altbatterien aus Elektrofahrzeugen. Der Ansatz deckt den gesamten Lebenszyklus einer Batterie ab – vom Ausbau über das Zerlegen bis zur Rückgewinnung der Materialien und ihrer erneuten Nutzung.
Ein Batteriepaket aus einem Elektroauto von Hand auseinanderzunehmen, ist mühsam und nicht ungefährlich. Das Team hat deshalb eine halbautomatische Zerlegungslinie entwickelt. Sie kombiniert Robotertechnik, KI-basierte optische Systeme und Laserschneiden, damit die Pakete sicher und effizient zerlegt werden.
Die Bilanz der Pilotdemonstrationen kann sich sehen lassen: Die Zerlegungszeiten wurden um 50–60 % kürzer, die manuellen Arbeitsschritte optimiert und die Betriebssicherheit verbessert. Für alle, die sich für Robotik oder maschinelles Sehen interessieren, ist das ein Anwendungsfeld mit echtem Gewicht.
Nach dem Zerlegen beginnt die Arbeit der Chemikerinnen und Chemiker. BATRAW hat fortschrittliche hydrometallurgische Recyclingverfahren zur Rückgewinnung kritischer Rohstoffe entwickelt. In einer Demonstration im Pilotmaßstab erreichte das Team unter industriell relevanten Bedingungen Rückgewinnungsraten von über 98 %.
„Durch die Integration dieser beiden Pilotanlagen konnten wir die Zerlegungszeiten verkürzen, die Sicherheit verbessern und am Ende des hydrometallurgischen Verfahrens hochwertige Rückgewinnungsmaterialien gewinnen, die nun zur Herstellung neuer Kathoden- und Anodenmaterialien verwendet werden können“, berichtet Escamilla. Aus dem alten Akku werden also Bausteine für neue Akkus.
Nicht jede Batterie muss sofort ins Recycling. Die Forschenden haben auch geprüft, wie Akkus weiterverwendet werden können. Was mit einer Altbatterie passieren kann, lässt sich so zusammenfassen:
Neben den Technologien für Rückgewinnung und Recycling hat das Projekt zur Umsetzung eines digitalen Batteriepasses und einer Blockchain-basierten Rückverfolgbarkeitsplattform beigetragen. Das ist keine Spielerei: Ab 2027 schreibt die Europäische Kommission einen digitalen Pass für alle Elektrofahrzeugbatterien mit mehr als 2 kWh Kapazität vor, die auf den EU-Markt kommen.
„Durch die Rückverfolgung von Batterien und Batteriematerialien in allen Phasen hilft unser Pass zusammen mit der Rückverfolgbarkeitsplattform dabei, Schwachstellen in der Wertschöpfungskette zu identifizieren, während gleichzeitig die Gewinnung kritischer Rohstoffe für Recyclingunternehmen erleichtert und die Kreislaufwirtschaft vorangebracht wird“, erklärt Escamilla. Hier kommen Informatik und Datenmanagement ins Spiel.
Weil BATRAW die gesamte Wertschöpfungskette verbindet, verringert das Projekt Europas Abhängigkeit von importierten Materialien, senkt die Umweltbelastung durch den Bergbau, sorgt für weniger Abfall und stärkt die Versorgungssicherheit bei Rohstoffen. „BATRAW hat gezeigt, dass ein kreislauforientiertes und nachhaltiges europäisches Batterieökosystem technisch durchführbar, wirtschaftlich sinnvoll und ökologisch vorteilhaft ist“, resümiert Escamilla.
Als Nächstes will das Team seine vielversprechendsten Technologien hochskalieren und so den Weg zur Kommerzialisierung und zum industriellen Einsatz ebnen.
Ein ausgedienter Akku aus dem Elektroauto steckt voller Lithium, Kobalt, Nickel und Mangan. BATRAW zeigt, wie Roboter und KI ihn schneller und sicherer zerlegen, wie Hydrometallurgie über 98 % der Rohstoffe zurückholt und wie ein digitaler Pass den Weg jeder Batterie nachvollziehbar macht. Wer Robotik, Chemie, Informatik oder Kreislaufwirtschaft studieren möchte, findet in diesem Feld ein Beispiel dafür, wie mehrere Fachrichtungen an einem Problem zusammenarbeiten.
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