Ausgediente Batterien von Elektroautos enthalten wertvolle Rohstoffe. Um sie recyceln zu können, entwickelt ein Forschungsteam am Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung (IPA) einen Roboter. Er soll alle nötigen Arbeitsschritte der Demontage ausführen können und sich für sämtliche Batterietypen eignen.
Die Bestandteile einer Batteriezelle sollen sortenrein demontiert werden. Anschließend soll geprüft werden, ob sie noch gut genug sind für eine direkte Wiederverwendung. So sollen dereinst Second-Life-Batterien aus genutzten Komponenten entstehen. Wenn sich die gebrauchten Komponenten dafür nicht mehr eignen, sollen wenigstens ihre chemischen Bestandteile aufbereitet werden. Denn ausgediente Batterien enthalten viele weiterhin nutzbare Rohstoffe wie Nickel, Kobalt, Mangan oder Lithium.
Autobatterien sind nicht genormt
Um an sie heranzukommen, muss man die Batterie zunächst auseinandernehmen: Leitungen, Kabel, Stecker, Dichtungen, Schrauben, Batteriezellen, elektronische Komponenten, Halterungen – alles muss demontiert werden. Die Herausforderung dabei: Ein Industrieroboter soll die Arbeiten übernehmen. Das ist umso schwieriger, als Autobatterien nicht genormt sind.
Der Roboter öffnet zunächst den Deckel der Batterie, indem er die Schrauben aufdreht. Eine intelligente Bildverarbeitung weist ihm den Weg. Doch das klappt nicht immer, denn manche Schraube ist korrodiert und lässt sich mit mehr lösen. Dank maschinellem Lernen erkennt der Roboter, ob er mit dem Schraubendreher ans Ziel kommt oder zur Fräse greifen muss. Er könnte auch sofort fräsen, doch die dabei entstehenden Metallsplitter erhöhen die Gefahr eines Kurzschlusses.
Das Team hat neue Werkzeuge entwickelt
Wie bei den Schrauben steckt auch anderswo der Teufel im Detail. Das Team musste zahlreiche Probleme lösen und neue Werkzeuge entwickeln. So dient eine Art Dosenöffner dazu, Dichtungen zu lösen. Und für das Herausheben der einzelnen Batteriezellen, die verklebt sind, haben die Fachleute eine Art Mini-Wagenheber entwickelt.
Das Forschungsprojekt DeMoBat, das insgesamt drei Jahre läuft, hat gerade Halbzeit. Die Zwischenbilanz ist vielversprechend, heißt es beim Fraunhofer-Institut. Demnächst soll ein erster Demonstrator zu sehen sein. (wa)
