Wiederverwendung
Die Tiefenentladung macht Batterien sicher – und zerstört sie zugleich. Das Projekt RoB@t2Cell setzt auf eine Anlage, die jede Zelle einzeln beurteilt und behandelt. Das Ziel: Wiederverwendung und Recycling trennen.
Batterierecycling: Was RoB@t2Cell anders machen will
Wer eine alte Lithium-Ionen-Batterie sicher handhaben will, hat bisher meist nur einen Weg: Strom raus, und zwar komplett. Die Tiefenentladung nimmt dem System die Restspannung und damit das größte Risiko bei Demontage und Transport. Sie zerstört aber zugleich die Zelle. Danach bleibt nur das Recycling – ein zweites Leben als stationärer Speicher oder im Werkzeug ist ausgeschlossen.
Das Forschungsprojekt RoB@t2Cell soll diese Logik aufbrechen. Das Projekt ist Anfang 2026 gestartet und läuft bis Ende 2028. Konsortialführer ist die Umicore AG & Co. KG, die deutsche Tochter des belgischen Material- und Recyclingkonzerns Umicore. Beteiligt sind unter anderem das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung (IPA) und die Fraunhofer-Einrichtung für Wertstoffkreisläufe und Ressourcenstrategie (IWKS). Gefördert wird das Vorhaben mit 5,09 Millionen Euro vom Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt.
Entladen nach Bedarf
Der Kern der Entwicklung ist eine Anlage, die jede Zelle und jedes Modul individuell behandelt. Soll das Material ins stoffliche Recycling, wird es tiefenentladen wie bisher. Ist die Zelle für ein zweites Leben geeignet, fährt das System sie schonend auf einen definierten Ladezustand herunter. Die Folge: Wertvolle Zellen bleiben intakt und stehen für Wiederverwendung oder Remanufacturing zur Verfügung.
Damit das funktioniert, muss früh entschieden werden, wohin eine Zelle geht. Diese Entscheidung soll automatisiert fallen – die Anlage verbindet dafür Kontaktierung, intelligente Charakterisierung und Echtzeit-Auswertung mit der bedarfsgerechten Entladung in einem Prozess. Die Demontage bis zur Freilegung der Zellpole übernimmt eine weiterentwickelte Roboterzelle, die hohe Anforderungen an Sicherheits-, Hochvolt- und Softwaretechnik erfüllt. Nach der Entwicklungsphase soll sie im industriellen Pilotbetrieb bei Umicore erprobt werden.
Ein dritter Schwerpunkt betrifft ein Konstruktionsproblem: verklebte Batteriesysteme. Hersteller setzen aus Gründen der Energiedichte und Raumausnutzung zunehmend auf Cell-to-Pack-Designs, bei denen die Zellen verklebt und teils ausgeschäumt sind – konstruktiv elegant, aber kaum zerstörungsfrei zu demontieren. RoB@t2Cell will Verfahren entwickeln, mit denen sich auch verklebte Zellen weiterverwenden oder recyceln lassen.
Für Module, die ins Recycling müssen, sind effiziente Prozesse zur automatisierten Demontage und Zellöffnung vorgesehen. Anschließend wandern die Zellen in ein wasserbasiertes Recyclingverfahren. Dessen entscheidender Vorteil: Es verarbeitet auch nicht-tiefenentladene Zellen und soll die Rückgewinnung kritischer Rohstoffe verbessern.
RoB@t2Cell knüpft an die Arbeit des Vorgängerprojekts DeMoBat an, in dem die industrielle Demontage von Batteriemodulen und E-Motoren erforscht wurde. DeMoBat wurde vom baden-württembergischen Umweltministerium gefördert und vom Fraunhofer IPA geleitet. Die in DeMoBat entwickelten Technologien sollen nun auf die Zellebene erweitert werden.
Damit reiht sich RoB@t2Cell in eine wachsende Zahl deutscher Forschungs- und Industrievorhaben ein, die das Batterierecycling neu denken – etwa das vom Industriepartner Weber Ultrasonics geführte Verbundprojekt DiRecReg, das Fraunhofer-IPA-Projekt Difference zur Demontage von Cell-to-Pack-Systemen oder die im Oktober 2024 eröffnete Recyclingfabrik von Mercedes-Benz und Primobius im baden-württembergischen Kuppenheim.
