Keineswegs dunkle Magie: Schwarzmasse

Schwarzmasse ist eine der spannendsten Materialien bei der Behandlung von Lithium-Batterien. Zu ihren Wiederverwertungsmöglichkeiten und ihrem Markt interviewte der Tagungsveranstalter ICM im Vorfeld des Internationalen Batterie-Kongresses in Genf den Batterierecycling-Pionier Jacques David. Er wurde international bekannt, als er für die französische Recycling-Gesellschaft SNAM ein internationales Netzwerk entwickelte; er leitete den französischen Batterie-Recycler Screlec und ist seit 2013 freier Fachberater.

Herr David, was ist eigentlich Schwarzmasse?
Schwarzmasse ist das, was übrig bleibt, wenn eine Batterie für das Recycling behandelt wurde. Batterien bestehen aus Metallen wie Lithium, Mangan, Cobalt und Nickel. Wenn die Batterie ihr Lebensende erreicht hat, wird sie gesammelt, zerlegt und geschreddert. Das geschredderte Material wird behandelt, um Schwarzmasse zu produzieren, das eine Menge dieser Metalle enthält. Diese kritischen Materialien können aus der Schwarzmasse extrahiert und bei der Herstellung neuer Batterien oder neuer Produkten und/oder Anwendungen wiedergenutzt werden.

Gibt es nur eine Sorte Schwarzmasse, die aus der Chemie einer Batterie gewonnen werden kann?
Die Zusammensetzung von Schwarzmasse ist sehr vielschichtig, da der Aufbau einer Lithium-Ionen-Batterie sich von Hersteller zu Hersteller und von einer Anwendung zur nächsten signifikant unterscheidet. Unterschiedliche Chemien wie beispielsweise von Primärbatterien und Ni-HM-Batterien produzieren ebenso Schwarzmasse. Deren Zusammensetzung kann signifikant von Original-Hersteller zu Original-Hersteller variieren.

Kann die Behandlung von Schwarzmasse eine profitable Unternehmung sein?
Ja, das kann sie – je nach Inhalt. Falls die Batterie Cobalt und Nickel in bestimmten Mengen enthält, ist es nicht nötig, das Recycling finanziell zu unterstützen.

Wo stehen zurzeit die größten Recyclinganlagen?
In China, Japan und Südkorea gibt es große Behandlungskapazitäten für Batterien und Batterie-Abfälle, die manchmal über 50.000 Tonnen pro Jahr bearbeiten. Viele dieser Anlagen betreiben die Behandlung von Schwarzmasse hauptsächlich per Hydro-Metallurgie, was sie in die Lage versetzt, Salze oder metallische Hydroxide herzustellen, die als chemische Ausgangsstoffe eingesetzt werden können.

Und die europäischen Recycler?
In Europa haben sich die Recycler traditionell auf Batterierecycling konzentriert und auf größere Mengen zur Verfügung stehender Lithium-Ionen-Altbatterien gewartet, bevor die Kapazitäten ansteigen. Anstelle von steigenden Mengen an Lithium-Ionen-Batterien, die ein Recycling benötigen, kommt heute die Mehrheit der verfügbaren Tonnage von Produktionsabfällen aus der Herstellung von Elektrofahrzeug-Batterien oder aus Montagewerken. Die europäische Herausforderung besteht darin, das Niveau der chinesischen Kapazitäten zur Behandlung von Schwarzmasse zu erreichen.

Worin liegen die hauptsächlichen Herausforderungen für europäische Betreiber?
Europäische Sammler und Recycler waren immer mit einer fehlenden Harmonisierung der Klassifizierungen gebrauchter Lithium-Ionen-Batterien in den verschiedenen Mitgliedstaaten konfrontiert. Das hat die Entwicklung des Recyclingmarkts blockiert. Die Ausbreitung chinesischer Batterie- und Elektrofahrzeug-Hersteller, die in Europa operieren, wird anhalten und diesen Unternehmen einen Vorsprung im Recyclingmarkt für Schwarzmasse verschaffen. Die zunehmende Praxis, Schwarzmasse nach Asien und in die USA zu exportieren, wird sicherlich andauern.

Ist Schwarzmasse Abfall?
Heutzutage fehlt der Zusammenhang zwischen den verschiedenen Vorgehensweisen, um Produkte zu definieren, die aus der Behandlung von Abfallbatterien kommen (Abfallrichtlinien-Klassifizierung – Altbatterie-Richtlinie – Europäische Chemikalienagentur). Es besteht definitiv Bedarf an einer Harmonisierung der Klassifizierung gebrauchter Batterien als Quelle aktiver Materialien, die in neuen Batterien oder neuen Anwendungen gebraucht werden. Im Kontext der Circular Economy-Politik der Europäischen Union benötigen die verschiedenen chemischen Ausgangsstoffe die gleiche Klassifizierung innerhalb der EU-Mitgliedstaaten und in der internationalen Gemeinschaft.

Gibt es eine Regelung für Transport und Export von Altbatterien?
Eine harmonisierte Internationale Transport-Regulierung (eine Muster-Verordnung der UN) betrifft die Verbringung von gefährlichen Gütern, und eine andere (die Basel Convention) überwacht den grenzüberschreitenden Transport von gefährlichen Abfällen, darunter den bestimmter Altbatterien. Aber nochmal: Auf internationaler Ebene ist eine Harmonisierung der Transportbedingungen für die verschiedenen Typen von Schwarzmasse nötig.

(Erschienen im EU-Recycling Magazin 11/2021, Seite 40, Foto: ICM)