Wie kann die Mobilitätsindustrie der hohen Rohstoffnachfrage in der Europäischen Union gerecht werden? cylib bietet mit einem ganzheitlichen Recycling-Prozess von Lithium-Ionen-Batterien eine kreislaufwirtschaftliche Lösung.

Entsprechend den Pariser Klimazielen durchläuft die Mobilitätsindustrie in den kommenden Jahren umfassende Modernisierungs- und Transformationsprozesse. Hierfür sind eine solide Infrastruktur und große Mengen an batterierelevanten Rohstoffen für die steigende Batterieproduktion erforderlich. Beides ist notwendig, um Europas strategisch problematische Abhängigkeit von Rohstoffimporten aus Drittländern zu entgehen (Abbildung 1). Nach Berechnungen des Fraunhofer ISI wird die Menge zu recycelnder Batterien in Europa im Jahr 2030 eine Menge von 420 Kilotonnen und im Jahr 2040 eine Menge von 2,1 Millionen Tonnen erreichen. Dies entspricht ungefähr der vierzigfachen Menge im Vergleich zum Jahr 2020 (Abbildung 2). In langjähriger Forschung hat cylib ein Verfahren zur effizienten, ressourcenschonenden und klimafreundlichen Rückgewinnung von wertvollen Rohstoffen entwickelt – darunter Lithium, Graphit, Nickel und Kobalt. Damit bietet cylib der Mobilitätsindustrie das, was sie benötigt: eine funktionierende Kreislaufwirtschaft und Rohstoffsicherheit.

Das Recycling von Batterien am Ende ihres Lebenszyklus kann in den kommenden Jahren einen erheblichen Beitrag zur Sicherstellung von Ressourcen für die europäische Produktion neuer Batterien leisten. Doch gängige Recyclingverfahren weisen heute oft große Schwächen auf: Preisgünstigere Rohstoffe wie Lithium und Graphit werden oft nicht zurückgewonnen. Der Fokus liegt auf hochpreisigen Rohstoffen – hauptsächlich Kobalt und Nickel. Darüber hinaus beruhen viele aktuelle Verfahren auf starken Chemikalien zur Rückgewinnung der Rohstoffe, was einen negativen ökologischen Fußabdruck zur Folge hat.

Batterierecycling bei cylib – auf die Frage nach dem Umgang mit Unzulänglichkeiten im Recyclingverfahren kennt die cylib GmbH die Antwort. Das im Jahr 2022 gegründete Unternehmen zum ganzheitlichen Batterierecycling hat an der RWTH Aachen einen End-to-End Batterierecyclingprozess entwickelt, der die Rückgewinnung aller Rohstoffe innerhalb einer Batterie garantiert. Abbildung 3 zeigt einen schematischen Überblick des Prozesses: Zu Beginn werden Batteriepacks – wie sie beispielsweise in Autos verwendet werden – tiefenentladen und vordemontiert. Das Stückgewicht reicht von über 500 Kilogramm bei Automobilbatterien bis zu circa 12 Kilogramm bei Mikromobilitätsbatterien. Anschließend durchlaufen die demontierten Batterien eine thermomechanische Behandlung. Zu diesem Zeitpunkt werden bereits die ersten Rohstoffe zurückgewonnen – Kupfer, Aluminium und Kunststoffe. In den darauffolgenden hydrometallurgischen (nass-chemischen) Schritten können unter anderem Lithium, Graphit, Nickel, Kobalt und Mangan zurückgewonnen werden. Die Recyclingeffizienz liegt bei über 90%.

Neben der Rückgewinnung aller Rohstoffe zeichnet sich der cylib-Prozess durch den geringen ökologischen Fußabdruck aus. Die Lithium- und die Graphit-Rückgewinnung ist wasserbasiert möglich und die von Kobalt, Nickel und Mangan mit einem extrem reduzierten Chemikalieneinsatz im Vergleich zum Stand der Technik.

Der Weg zur industriellen Umsetzung – nach der Unternehmensgründung im Juli 2022 wurde ein interdisziplinäres Team von über 40 Mitarbeitenden aufgebaut und die erste cylib-Pilotlinie innerhalb von nur neun Monaten realisiert (Abbildung 4). Das führt zum Erfolg: Heute werden im semi-industriellen Maßstab in Aachen Rothe-Erde eine halbe Tonne Batterien pro Tag recycelt. Alle dafür nötigen Prozessschritte, von der Entladung und Demontage bis hin zum finalen Lithiumprodukt, geschehen am Aachener Standort.

Die Zukunft der europäischen Batterieindustrie – aktuell befindet sich cylib in verschiedenen Pilotprojekten mit deutschen und internationalen Automobilherstellern. In gemeinsamen Projekten werden sowohl Batterien auf ihre Recyclingfähigkeit hin bewertet und verbessert als auch recycelte Rohstoffe dem Kreislauf zugeführt. Parallel dazu laufen bereits die Planungen für die weitere Industrialisierung des cylib-Prozesses. Das Unternehmen ist im Gespräch mit verschiedenen Standorten in Nordrhein-Westfalen, um ab 2026 mehrere tausend Tonnen Batterien pro Jahr ganzheitlich zu recyceln. cylib übernimmt Verantwortung und wird der hohen Rohstoffnachfrage in der Europäischen Union gerecht – ohne auf Ausbeutung und Umweltschädlichkeit zu setzen. Das Unternehmen nutzt die aktuellen Herausforderungen der Batterieindustrie und verwandelt sie durch Kreislaufwirtschaft in Chancen. Mit cylib hat die einzelne Elektrobatterie sowie die europäische Batterieindustrie eine Zukunft.

cylib GmbH 

Technologische Basis

• An der RWTH Aachen entwickelter End-to-End-Prozess zur Rückgewinnung aller Rohstoffe aus End-of-Life-Batterien 

Innovation

• Rückgewinnung aller Rohstoffe bei niedrigem ökologischem Fußabdruck 

Anwendungsfeld im Automobil

• Sicherung der Supply-Chain für Batteriematerialien
• Verringerung des ökologischen Footprints von Batterien

Impact

• Ökologisch einzigartiges Verfahren durch wasserbasiertes Lithium und Graphitrückgewinnung

Abbildung 1: Ursprungsländer verschiedener für die Batterieproduktion notwendiger Rohstoffe
Abbildung 2: Entwicklung der Menge zu recycelnder Batterien in den Jahren 2020 - 2040
Abbildung 3: Schematische Schritte des cylib-Verfahrens
Abbildung 4: cylib Pilotfabrik in Aachen Rothe-Erde