Ein regionaler Kreislauf:
Von seltenen Erden bis zum Batterie-Recycling

Im Kern geht es darum, Forschungsergebnisse durch Technologietransfer in Innovationen und in industrielle Praxis umzusetzen.
„Dieser kontinuierliche Transfer hat sich im Laufe der Jahre immer weiterentwickelt“, sagt Professor Daniel Goldmann, Leiter des Instituts für  Rohstoffaufbereitung und Recycling der TU Clausthal.
Er schränkt aber auch ein: „Bergbauliche Aktivitäten von der Erkundung bis zur Erschließung und dem operativen Betrieb dauern in der Regel eher Jahrzehnte. Die Herausforderungen und Chancen, die die Bergeteiche bieten, sind sehr komplex.“

Batterieherstellung und Sicherheit – Gigafabriken und Schock-Tests  

Wenn seltene Metalle wie Kobalt zum Einsatz kommen, dann zunehmend in Akku-Batterien für E-Autos, für diese Zwecke sind sie kaum ersetzbar. Der größte Entwickler und Anwender von Batteriesystemen in unserer Region und in Deutschland insgesamt ist die Volkswagen AG.

Im Zuge der Umstellung auf die E-Mobilität erhöht das Volkswagen Group Components Werk in Braunschweig die jährliche Produktion auf eine halbe Million Batterien für alle Fahrzeuge aus dem Konzern, die den Modularen E-Antriebs-Baukasten (MEB) nutzen.
2023 wird an dem Standort die Herstellung von Hybrid-Batteriesystemen ebenfalls ausgeweitet. Thomas Schmall ist der verantwortliche CEO und sieht die Transformation bei Volkswagen bereits in vollem Gang: „Die starke Nachfrage nach E-Modellen lastet unsere Anlagen voll aus“, sagt er.

Eine zentrale Rolle dabei spielt die Batteriezelle, meist auf Lithium-Ionen-Basis. Sie ist das Herzstück des alternativen Antriebs und dessen kleinste Einheit. Die Zelle speichert Energie und gibt sie wieder ab.
Ein Herzstück des regionalen Batterie-Kosmos wiederum ist Salzgitter. Hier tüftelt das Center of Excellence der Volkswagen Group Components an innovativen Konzepten für Batteriezellen und betreiben eine Pilotfertigung. In ganz großem Stil soll in Salzgitter ab 2025 die Einheitszelle für die VW-Massenmodelle produziert werden, in einer sehr großen, einer so genannten Giga-Fabrik.

Perspektivisch sollen hier 40 Gigawattstunden produziert werden, das sind Batteriezellen für 40 Milliarden Wattstunden Energieverbrauch. Eine kaum einzuordnende Zahl, aber ein markanter Schritt in Richtung CO2-neutraler Mobilität.   

Irgendwann gibt auch der stärkste Akku den Geist auf, so ist der Lauf der Dinge. Wenn es soweit ist, landet das Produkt aber nicht im Müll, sondern beginnt einen neuen Lebenszyklus – es lebt in anderer Form und unterschiedlichen technischen Komponenten weiter.

Eine Pilotanlage bei Volkswagen in Salzgitter erforscht - basierend auf dem Duesenfeld-Verfahren - seit 2021, wie wertvolle Rohstoffe, etwa Nickel, Kobalt oder Lithium, zurückgewonnen und in neuen Batteriesystemen wiederverwertet werden können – oder aber in Laderobotern und Schnellladesäulen.
Ist dies der Fall, werden nach der Tiefenentladung und Demontage die Einzelteile zu Granulat zerkleinert. Dieses wiederum enthält die wichtigen Stoffe in konzentrierter Form. Ein spannender Vorgang, der hier in 100 Sekunden erklärt wird.

An einem wichtigen End- und gleichzeitig Ausgangspunkt des Kreislaufs steht schließlich wieder Daniel Goldmann. Der TU-Professor betreut mit REWIMET nicht nur die Projekte zur zukünftigen Bergung von seltenen Metallen, sondern auch eine Vielzahl an Aktivitäten, die das Ziel haben, Batterien, Elektronikschrotte und Mineralien zu recyceln. Das Innovationsforum Recyclingregion Harz versammelt dazu Experten und spezialisierte Unternehmen aus der Region, die überregional bedeutende Innovationstreiber sind. 

Goldmanns Kollege Dr. Dirk Schöps, Cluster Manager bei REWIMET, sieht keine Alternative zum Recycling: „Wir sind der Meinung, dass wir uns von der linearen Wirtschaftsweise verabschieden müssen, wenn unsere Industriegesellschaft überleben soll. Zukunftsfähig ist nur die zirkuläre Wertschöpfung oder in neuhochdeutscher Formulierung: Circular Economy."