Elektrofahrzeuge: Nur hochwertiges Recycling sinnvoll

Elektrofahrzeuge sind auf dem Vormarsch. Welche Chancen und Hürden bieten sie für das Recycling? Dazu Dr. Winfried Bulach vom Öko-Institut im Interview.

Dr. Winfried Bulach im Interview

Elektrofahrzeuge: Nur hochwertiges Recycling sinnvoll

Elektroautos sind auf dem Vormarsch. Zumindest wenn es nach dem Klimaschutzplan 2050 geht. Mit dem Ausbau würden künftig auch mehr Elektroautos ins Recycling gelangen – und damit auch große Mengen an Kupfer, Gold, Palladium und anderen Metallen. Welche Chancen und Herausforderungen die Kreislaufführung mit sich bringt, hat das Öko-Institut in dem Projekt „Elektrofahrzeugrecycling 2020 – Schlüsselkomponente Leistungselektronik“ untersucht. Über die zentralen Ergebnisse und die politischen Bedingungen für mehr Elektromobilität hat recyclingnews mit Dr.-Ing. Winfried Bulach, Experte für Ressourcen & Mobilität beim Öko-Institut, gesprochen.

Herr Dr. Bulach, sind Elektroautos der Schlüssel zur Erreichung der deutschen Klimaschutzziele 2050?
Winfried Bulach: Elektrofahrzeuge sind definitiv ein zentrales Instrument für den Klimaschutz. Doch man muss wissen, dass der Strommix zurzeit noch zum Großteil auf Kohle basiert. Dieser Strom wird für Elektroautos genutzt – insofern sind sie aktuell faktisch noch nicht emissionsfrei. Wenn wir es schaffen, dass bis 2050 ganze 100 Prozent des Stroms aus erneuerbaren Energien stammen, dann können wir wirklich von einem emissionsfreien Elektroauto sprechen.

Doch schon heute lohnt sich der Einsatz von Elektroautos für die Umwelt. Denn die bereitgestellte Energie wird effizienter genutzt als dies bei einem Verbrennungsmotor der Fall ist. Hinzu kommt, dass Elektroautos auch aus gesundheitlicher Sicht sinnvoll sind, da sie zu einer Reduktion der Autoabgase in den Städten beitragen.

Sie haben in der Studie „Elektrofahrzeugrecycling 2020“ jüngst das Recyclingpotenzial von Leistungselektronik untersucht. Was macht diese Komponente so wertvoll?
Winfried Bulach: Die Leistungselektronik sorgt dafür, dass der Elektromotor seine Energie in der benötigten Form erhält. Das Bauteil ist zwischen 10 und 20 Kilogramm schwer und trägt viel Elektronik und entsprechend viele wertvolle Metalle in sich. Das Gehäuse besteht aus Aluminium, die Platinen enthalten Kupfer, aber auch Edelmetalle wie Gold, Silber und Palladium. Vor allem letztere Metalle – ich nenne sie gerne „Gewürzmetalle“ – gehen in einem herkömmlichen Schredder oft verloren. Sie sind so spröde und dünn auf den Leiterplatten aufgebracht, dass sie beim Schredder-Vorgang quasi zerstauben, also zu kleinen Partikeln zerfallen. Das trifft vor allem für Palladium zu, aber zum Teil auch für Gold und Silber.

Wir wollten nun wissen, ob und wie sich diese strategischen Metalle wirtschaftlich zurückgewinnen lassen. Recycling sollte immer so hochwertig wie möglich sein, selbst wenn das Wort „hochwertig“ sich in keiner Quotenregelung wiederfindet. Denn nur ein hochwertiges Recycling ist sinnvoll und Downcycling will wirklich keiner.

Zu welchem Ergebnis sind Sie gelangt – wie groß ist das Potenzial für das Recycling?
Winfried Bulach: Wenn man die Leistungselektronik aus dem Elektroauto herausholt, bevor man es in den Schredder gibt, lässt sie sich mithilfe einer relativ simplen Technik wirtschaftlich sinnvoll demontieren, nämlich mithilfe einer Prallmühle. Das ist eine Art Katapult, welches die Elektronik gegen eine Prallplatte wirft. Dadurch platzt die Elektronik auf und man kommt ohne großen Aufwand an die Platinen. In unseren Versuchen konnten wir die Platinen teilweise ohne Beschädigungen extrahieren.

Mehr als 90 Prozent der strategisch wichtigen Metalle aus der Leistungselektronik lassen sich auf diesem Weg zurückgewinnen. In Zahlen bedeutet das auf eine Million Elektrofahrzeuge hochgerechnet rund 70 Tonnen Kupfer, 7 Tonnen Zinn, 300 Kilogramm Silber, 85 Kilogramm Gold und 17 Kilogramm Palladium. Im Gegensatz dazu verliert man im herkömmlichen Autoschredder rund 75 Prozent der Edelmetalle.

Leistungselektronik lässt sich also theoretisch sehr gut recyceln. Wie steht es um den Rest des Fahrzeugs?
Winfried Bulach: Auch die Batterie und der Elektromotor können extrahiert werden. Die anderen Bauteile wie Stellmotoren oder Bordelektronik eignen sich generell ebenfalls für ein Recycling. Das Problem ist jedoch, dass sie sehr leicht und klein und an verschiedenen Orten im Fahrzeug verbaut sind, die man meist nicht gut erreichen kann. Sie zu extrahieren dauert derzeit zu lange und kostet zu viel. Wir starten demnächst ein Projekt, um für diese Herausforderung eine Lösung zu suchen.

Noch steckt die Elektroautobranche in den Kinderschuhen. Wäre nicht ein recyclinggerechtes Elektrofahrzeugdesign jetzt die optimale Lösung – ebenso wie eine Wiederaufbereitung benutzter Fahrzeugteile?
Winfried Bulach: Fahrzeughersteller könnten sicherlich mehr zur Recyclingfähigkeit ihrer Autos beitragen. Allerdings orientieren sie sich nicht in ausreichendem Maß an einer Kreislaufwirtschaft. Das hat mehrere Gründe.

Für den Hersteller sind vor allem zwei Faktoren entscheidend. Der erste ist der Kostenpunkt. In den meisten Autos, die wir untersucht haben, war beispielsweise die Leistungselektronik fest eingeschraubt. Einschrauben ist die in der Herstellung kostengünstigste Variante der Befestigung, doch im Recycling kostet das Abschrauben viel Zeit und damit Geld. Leider kann man plakativ sagen: Auf zehn Autodesigner kommt ein Recycler, weshalb Recyclingunternehmen im Alltag vor immer neuen Aufgaben stehen, denen sie auf Grund ihrer Minderzahl nur schwer hinterherkommen können.

Der zweite Faktor heißt Sicherheit. Schließlich darf sich kein Bauteil in Nutzung lösen, auch nicht bei einem Unfall. Bestimmt ist es machbar, Schnell- oder Klickverschlüsse einzubauen, die alles sicher verankern und dennoch eine einfache Extraktion durch den Recycler ermöglichen. Doch hier sind wir wieder beim ersten Faktor, nämlich bei den Kosten für die Entwicklung und die Herstellung solcher Verschlüsse. Das ist eine große Hürde für eine optimierte Kreislaufführung. Hier ist die Politik gefragt, regulatorisch einzugreifen.

Wiederaufbereitung oder Refurbishment sollte man ebenso wie das Recycling weiter ausbauen. Doch die Elektronik wird immer komplexer, sodass oftmals nur noch ganze Komponenten ausgetauscht werden können. Das erschwert eine Reparatur deutlich, während ein Neukauf gefördert wird. Hier bräuchte es eine Herstellerverantwortung, bei der Ökonomie nicht an erster Stelle steht.

Einige internationale Hersteller haben bereits das Ende der Verbrennungsmotor-Produktion angekündigt. Was muss geschehen, damit auch in Deutschland bald mehr als die aktuellen 50.000 Elektrofahrzeuge auf den Markt gelangen?
Winfried Bulach: Fakt ist leider, dass der Sektor der Elektromobilität hierzulande was die Emissionen betrifft bestenfalls stagniert, seit es die deutschen Klimaziele gibt. Die Branche muss dringend in Schwung kommen, auch mit Blick auf den Konsumenten. Ein Beispiel ist die Infrastruktur. Ohne eine flächendeckende, intakte Ladeinfrastruktur wird sich kaum jemand zum Neukauf eines Elektroautos entscheiden. Auch müssen die nötigen Leitungen die große Leistung bringen können. Wenn zehn Autos in einer Straße gleichzeitig laden, darf das Netz nicht zusammenbrechen. Auch sind Elektroautos noch immer zu unattraktiv und zu hochpreisig

China, Korea und Japan geben als Vorreiter für Elektromobilität gerade den Ton an. Wenn Deutschland nicht ganz schnell auf den Elektro-Zug aufspringt, dann verlieren wir international den Anschluss, was den Industriestandort Deutschland gefährden könnte. Ein nötiger politischer Schritt wäre es, zu forcieren, dass die geltenden Grenzwerte für Abgase eingehalten werden. Dann spätestens führt an Elektromobilität kein Weg mehr vorbei.

Herr Dr. Bulach, herzlichen Dank für das Gespräch. (KR)

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