Das EU-geförderte Projekt Recycling 4.0 hebt Deutschland beim Recycling auf die nächste Stufe

Auf dem Weg zur erweiterten Kreislaufwirtschaft: Mit Digitalisierung und Robotik wollen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in dem Verbundprojekt „Recycling 4.0“  einen vollwertigen Verwertungszyklus von Lithium-Ionen-Batterien in Elektroautos schaffen. Ziel ist es, über einen breit angelegten Datenaustausch zwischen allen Beteiligten und automatisierte Prozesse einen effizienten Ablauf zu ermöglichen.

Anders als der Name andeutet, dreht sich das Projekt jedoch nicht um klassisches Recycling. Das würde genau genommen bedeuten, die einzelnen Rohstoffe aus der Batterie zu holen, um sie zu verwerten. Das Ziel ist die Kreislaufführung ohne Down-Cycling; also ohne den Wert des Rohstoffes zu senken. Recycling 4.0 ermöglicht Ressourcenschonung und reduziert die Rohstoffabhängigkeit, indem es übertragbare Methoden auf andere Industriezweige erforscht – kurzum: es bildet einen weiteren Baustein für die Recyclingregion Harz und entwickelt eine ideale Kreislaufwirtschaft für ein nachhaltiges, effizientes und grünes Europa.

„Recycling 4.0 verbindet klassische Themen wie Recycling mit neuen Technologien aus der Informatik und bildet die Grundlage für einen effizienten zukünftigen Recyclingprozess für Antriebsbatterien. Sie ist der Schlüssel für eine nachhaltige Zukunft, ganz im Sinne der Trendwende in der Elektromobilität.“ Sebastian Lawrenz, Doktorand, Technische Universität Clausthal

Die Batterie erhalten, statt sie zu zerlegen

Hat ein Elektroauto ausgedient, lässt sich die Batterie womöglich noch weiterverwenden. Vielleicht mit ein paar Reparaturen und Ausbesserungen oder neuen Teilen – doch das eigentliche Produkt bleibt in seiner Funktion erhalten. Und ist im besten Fall wieder neuwertig. Was einfach und logisch klingen mag, stellt sich im Wirtschaftsalltag allerdings deutlich komplizierter dar. Hier kommt Recycling 4.0 ins Spiel. Denn zunächst geht es darum, die Marktteilnehmer an einen virtuellen Tisch zu bekommen. Wenn die ersten Generationen der Elektroautos ausgedient haben, wird sich die Frage stellen, welche Rohstoffe in der Batterie vorhanden sind, wie sie zusammengesetzt ist und in welchem Zustand. Bislang zögern die Hersteller, diese Informationen freizugeben

Herzstück von Recylcing 4.0 ist ein Marktplatz, um diese Daten zu handeln. Da Hersteller auf unterschiedliche Batteriemodelle und Standards setzen, mussten sie zudem einheitliche Definitionen dafür finden. Mit diesen Daten füttern die Projektteilnehmer einen Roboter. Komplett automatisiert lasse sich dann beispielsweise ein defektes Modul der Batterie ersetzen. Auf Grundlage der gewonnen Informationen können Modelle und Simulationen erstellt werden, mit denen dann die Recycling-Unternehmen planen könnten, welche Kapazitäten sie in Zukunft aufbauen müssen.

Bessere Umweltbilanz durch Recycling 4.0

Bei defekten Batterien droht Brandgefahr. Die Folge: Das Produkt wird lieber weggeworfen oder recycelt. Dabei ist sie das teuerste Teil eines Elektroautos. Mit Daten und Künstlicher Intelligenz lassen sich gleich mehrere Faktoren wie aktuelle Marktpreise und die Nachfrage berücksichtigen. Auch die Umweltbilanz für Rohstoffe wie Lithium und Kobalt wird berücksichtigt.

Das Projekt ist in Niedersachsen beheimatet, da das Bundesland europaweit eine der führenden Regionen für das Recycling wirtschaftlich wichtiger Rohstoffe ist. Es wird von der Technischen Universität Clausthal in Zusammenarbeit mit der Technischen Universität Braunschweig und der Ostfalia Hochschule für angewandte Wissenschaften geleitet.

In der Region sind sowohl internationale Material-, Produkt- und Komponentenhersteller als auch wichtige Verarbeitungs-, Recycling- und Demontageunternehmen angesiedelt. Das Projekt Recycling 4.0 zielt darauf ab, die Vernetzung dieser Unternehmen zu stärken und die Energie- und Ressourceneffizienz ihres Sektors zu steigern, in dem der nachhaltige Rohstoffeinsatz von entscheidender Bedeutung ist, um die Klimaziele zu erreichen.

Aufgrund des digitalen Charakters des vorgeschlagenen Marktplatzes für Informationen kann das Konzept von Recycling 4.0 leicht auf andere Regionen, Länder und Industriebereiche übertragen werden. Das internationale Auftreten vieler beteiligter Partner macht dies umso mehr möglich.