Der Markt für das Recycling von Schwarzmasse hat in den letzten Jahren ein signifikantes Wachstum verzeichnet. Prognosen zufolge werden die USA bis 2033 allein rund 13 % des Weltmarkts abdecken. Parallel zu diesem prognostizierten Wachstum liegt die aktuelle Recyclingkapazität des Landes bei 35.500 Tonnen jährlich. Die Asien-Pazifik-Region ist jedoch führend auf dem Markt, wobei China, Japan und Südkorea mit ihrem rasanten industriellen Wachstum und ihren Fortschritten bei der Speicherung erneuerbarer Energien und der Unterhaltungselektronik in Verbindung mit Elektrofahrzeugen die Vorreiterrolle einnehmen. Europas strengere Umweltrichtlinien haben zu erheblichen Investitionen in das Schwarzmasse-Recycling geführt, was den Markt zusätzlich ankurbelt.

Der Markt für das Recycling von Altbatterien bietet zahlreiche ökologische Vorteile. So verringert er beispielsweise den CO₂-Fußabdruck des Rohstoffabbaus, reduziert Treibhausgasemissionen und schont natürliche Ressourcen. Die Recyclingprozesse von Lithium-Ionen-Batterien mit Altbatterien führen zu einer CO₂-Einsparung von über 68 % im Vergleich zum Abbau von Rohstoffen. Zu den Herausforderungen zählen jedoch die Heterogenität der Batteriechemie, hohe Betriebskosten und unterschiedliche Regulierungsrahmen. Darüber hinaus stellen technologische Probleme wie das Risiko des thermischen Durchgehens bei Lithium-Ionen-Batterien wichtige Herausforderungen dar, die für eine zukünftige energieeffiziente und wirtschaftliche Nutzung bewältigt werden müssen. Die insgesamt steigenden Recyclingquoten und die verbesserte ökologische Nachhaltigkeit tragen jedoch dazu bei, das Altbatterierecycling als wichtigen Faktor für den Wandel hin zu einer umweltfreundlicheren Wirtschaft zu etablieren. 

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Marktdynamik 

Treiber: Steigende Verkaufszahlen von Elektrofahrzeugen erhöhen das Volumen an verbrauchten Lithium-Ionen-Batterien für das Recycling

Der rasante Anstieg der Verkaufszahlen von Elektrofahrzeugen trägt maßgeblich zum globalen Wachstum des Marktes für das Recycling von Altbatterien bei. Im Jahr 2023 überstiegen die weltweiten Verkäufe von Elektrofahrzeugen 14,2 Millionen Einheiten, verglichen mit 10,54 Millionen im Vorjahr. Das Wachstum in diesem Sektor wird zusätzlich durch staatliche Förderprogramme für umweltfreundliche Verkehrsmittel sowie durch das wachsende Umweltbewusstsein der Verbraucher befeuert. Weltweit sind bereits über 30 Millionen Elektrofahrzeuge im Einsatz. Diese dynamische Entwicklung führt zu einem erwarteten Anstieg des Bedarfs an verbrauchten Lithium-Ionen-Batterien, der üblicherweise nach 8 bis 10 Jahren auftritt, und damit zu einem erhöhten Bedarf an effizienten Recyclinglösungen.

Die weltweite Menge an verbrauchten Lithium-Ionen-Batterien nimmt alarmierend schnell zu. Die interkontinentale Gesamtmenge ausrangierter Lithium-Ionen-Batterien belief sich 2023 auf rund 600.000 Tonnen und 2022 auf 500.000 Tonnen. Schätzungen im Recyclingmarkt für Lithium-Ionen-Batterien gehen davon aus, dass diese Menge bis 2030 auf über 2 Millionen Tonnen jährlich ansteigen könnte. Lithium-Ionen-Batterien enthalten Lithium-Ionen-Batterien, die unter anderem Kobalt, Lithium, Nickel und Mangan enthalten. Da die Batterieindustrie diese Metalle bis 2030 benötigen wird, besteht ein entsprechender Bedarf. Der Gesamtwert der aus Elektrofahrzeugbatterien am Ende ihrer Lebensdauer wiederverwertbaren Materialien wurde 2023 auf 6,5 Milliarden US-Dollar geschätzt.

Politiker und Regierungen verschiedener Länder erlassen strengere Gesetze, um schädliche Batterieabfälle einzudämmen. Die EU-Batterierichtlinie beispielsweise schreibt eine Recyclingquote von 70 % für Lithiumbatterien bis 2030 vor. Darüber hinaus wurden in China bis 2023 bereits über 5.000 Batterierecyclingstationen eingerichtet, wodurch das Land eine führende Rolle auf dem Markt für Elektrofahrzeuge einnehmen konnte. Dies wiederum verpflichtet die Hersteller, geeignete Recyclingkanäle für Batterien einzurichten. Weltweit verzeichnet der Markt für Altbatterien eine steigende Nachfrage, da der Umweltschutz immer wichtiger wird. Gesetzgeber legen die Recyclingquote wichtiger Batteriekomponenten fest, um nicht nur die Umwelt zu schützen, sondern auch die zukünftige Verfügbarkeit von Ressourcen zu sichern.

Trend: Weltweit steigende Investitionen und Partnerschaften im Bereich der Batterierecyclinginfrastruktur 

Diese strategischen Allianzen haben die Recyclingtechnologien und -kapazitäten gestärkt. So hat sich Volkswagen beispielsweise mit Umicore zusammengetan, um in Deutschland eine Anlage zur Wiederverwertung von Batterie- und Kathodenmaterialien im Wert von einer Milliarde Euro zu errichten. Ebenso arbeitet General Motors mit dem kanadischen Start-up Li-Cycle zusammen, um bei der Produktion anfallende Batterieabfälle zu recyceln und so eine höhere Materialausbeute zu erzielen. Auch staatliche Fördermittel spielen eine wichtige Rolle: Die Europäische Kommission hat im Rahmen der Europäischen Batterieallianz bis zu 1,7 Milliarden Euro für die Verbesserung von Recyclinganlagen und Innovationen in den Märkten der Mitgliedstaaten für das Jahr 2023 bereitgestellt.

Die globale Infrastruktur für das Batterierecycling erlebt dank höherer Investitionen und Kooperationen einen beachtlichen Aufschwung. 2023 überstiegen die Gesamtinvestitionen in Anlagen und Technologien für das Batterierecycling weltweit 3,5 Milliarden US-Dollar – ein Plus von 75 % gegenüber dem Vorjahr. Recycling ist für große Automobil- und Technologieunternehmen unerlässlich, da es ihnen ermöglicht, Rohstoffe zu gewinnen und Umweltauflagen zu erfüllen. Tesla beispielsweise plante den Bau einer Batterierecyclinganlage in Nevada mit einer Kapazität von 50.000 Tonnen Batterien pro Jahr. Die Kosten werden auf 375 Millionen US-Dollar geschätzt.

Die Entwicklungsländer im Markt für Altbatterierecycling folgen diesem Trend. Indiens Nationales Batterierecyclingprogramm, das 2023 in Kraft trat, stellte ein Budget von 600 Millionen US-Dollar für den Ausbau von Recyclinganlagen und die Entwicklung standardisierter Sammelsysteme bereit. Gleichzeitig fördern grenzüberschreitende Kooperationen den Technologieerwerb und den Wissenstransfer. So unterzeichneten Japan und Australien 2023 eine Absichtserklärung zur gemeinsamen Forschung im Bereich Batterierecycling mit dem Schwerpunkt auf der Verbesserung der Recyclingquoten und der Minimierung von Umweltschäden. Diese Investitionen und Partnerschaften sind grundlegend, um die Recyclingkapazitäten bedarfsgerecht an den steigenden Bedarf an Batteriematerialien anzupassen.

Herausforderung: Technische Komplexitäten bei der effizienten Trennung und Gewinnung von Metallen aus schwarzer Masse

Die Trennung und Rückgewinnung wertvoller Metalle aus Schwarzmasse ist im Schwarzmasse-Recyclingmarkt komplex. Sie besteht hauptsächlich aus Lithium, Kobalt, Nickel, Mangan und anderen Verunreinigungen und ist der Reststoff nach der ersten Demontagestufe von Batterien. Da diese Metalle wertvoll sind, liegt ihre Rückgewinnungsrate im Jahr 2023 leider nur bei etwa 75 %, was auf technologische Defizite hinweist. Die Extraktion wird zudem durch die Überlappung der Materialkomponenten und die geringere Qualität des importierten/gewonnenen Materials aufgrund der Verwendung fluorhaltiger Elektrolyte erschwert. Das Recycling von Schwarzmasse mittels Hydrometallurgie und Pyrometallurgie als gängige Verfahren weist zahlreiche Nachteile auf. Berichten zufolge werden bis Oktober 2023 bis zu 25 % des Lithiums und anderer flüchtiger Elemente nicht gewonnen, da diese Verfahren ein Röstverfahren mit Temperaturen von über 1500 °C erfordern. Hydrometallurgische Verfahren sind zwar bei einigen Metallen bemerkenswert effizient, verwenden aber starke Säuren und Lösungsmittel, wodurch große Mengen an giftigen Abfällen entstehen, die sachgerecht entsorgt werden müssen. Zudem verändern sich die chemischen Eigenschaften der Metalle in rasantem Tempo, was sich 2023 zeigte, als über 60 verschiedene Lithium-Ionen-Batterieformulierungen entdeckt wurden, von denen jede unterschiedliche Bedingungen erfordert.

Fortschritte in der Recyclingtechnologie sind im Markt für Schwarzmasse-Recycling zunehmend entscheidend, stellen aber eine große Herausforderung dar. Der Einsatz strukturerhaltender Kathoden verbesserte die Rückgewinnungsrate im Vergleich zu früheren Verfahren deutlich auf 90 %. Eine solche Rückgewinnungsrate von über 90 % beim Schwarzmasse-Recycling zu erreichen, erwies sich jedoch aufgrund der technischen Herausforderungen und der damit verbundenen hohen Kosten als schwierig. Im Jahr 2023 lagen die geschätzten Kosten für die Demontage einer Tonne Lithium-Ionen-Batterien bei 1.800 US-Dollar und mehr. Dies bedeutet, dass die Materialrückgewinnung ohne Effizienzsteigerung nicht wirtschaftlich ist. Wirtschaftlichkeit und optimierte Extraktionsmethoden erfordern weitere technologische Entwicklungen. Um die mit Recyclingprozessen verbundenen technischen Herausforderungen zu bewältigen, wäre ein vielschichtiger Ansatz hilfreich.

Segmentanalyse 

Durch Batteriestrom 

Aufgrund der rasanten Zunahme der Elektromobilität weltweit haben sich Autobatterien zum größten Akteur im Recyclingmarkt entwickelt und halten derzeit einen Marktanteil von über 51,57 %. Der weltweite Bestand an Elektrofahrzeugen erreichte 2023 die Marke von 40 Millionen Einheiten und verzeichnete damit einen deutlichen Anstieg gegenüber den Vorjahren. Dieser Boom bei Elektrofahrzeugen führte zu einem beispiellosen Anstieg der Batterieproduktion, wodurch die Entsorgung der Batterien unausweichlich wurde. Schätzungen zufolge werden bis 2030 rund 11 Millionen Tonnen Lithium-Ionen-Batterien ausgedient haben. Für deren Recycling werden robuste Lösungen benötigt. Allein im Jahr 2022 wurden über 6,6 Millionen Elektroautos verkauft, und die Zeichen deuten auf ein signifikantes Wachstum der Elektroauto-Verkäufe in der Zukunft hin. Die durchschnittliche Lebensdauer von Elektroauto-Batterien beträgt 8 bis 10 Jahre, was bedeutet, dass die in der ersten Produktionswelle massenhaft hergestellten Batterien bald ihr Ende erreichen.

Die steigenden Verkaufszahlen von Elektrofahrzeugen beeinflussen die Menge an Batterieabfällen. Mit jedem verkauften Elektrofahrzeug gelangt eine weitere Batterie in den Recyclingkreislauf. Elektrofahrzeugbatterien stehen aufgrund ihrer Größe und ihrer Zusammensetzung aus Lithium, Kobalt, Nickel und anderen Mineralien im Fokus des Recyclingmarktes. So wiegt ein Elektrofahrzeug-Akkupack durchschnittlich rund 250 Kilogramm – eine beträchtliche Menge an Metallen. Die Automobilindustrie ist einer der Haupttreiber für Rohstoffe und wird den Lithiumbedarf bis 2030 voraussichtlich auf 1,79 Millionen Tonnen ansteigen lassen. Auch die Kobaltnachfrage zählt zu den wichtigsten Rohstoffen und wird bis 2030 voraussichtlich um über 320.000 Tonnen steigen. Dies verdeutlicht, wie wichtig das Recycling von Autobatterien für die Rückgewinnung wertvoller Rohstoffe ist. Darüber hinaus haben politische Entscheidungsträger weltweit im Bestreben, Umweltschäden zu reduzieren, radikalere Ansätze und neue Strategien vorgeschlagen, die auf eine verstärkte Wiederverwertung von Elektrofahrzeugbatterien abzielen, was wiederum das Potenzial erhöht, dass Autobatterien eine führende Position auf dem Markt für die Wiederverwertung von Altbatterien einnehmen.

Nach Batterietyp 

Elektrofahrzeuge und tragbare Elektronikgeräte haben die Nutzung von Lithium-Ionen-Akkus stark gefördert. Infolgedessen halten Lithium-Ionen-Akkus einen Anteil von 58,28 % am Recyclingmarkt. Aufgrund ihrer Massenproduktion verzeichnete die Elektrofahrzeugindustrie ein starkes Wachstum und erreichte im letzten Jahr einen Rekordwert von über 700 Wattstunden. Es wird erwartet, dass die Produktionskapazität von Lithium-Ionen-Akkus nach 2030 rund 2 Terawattstunden erreichen wird. Diese Schätzungen deuten darauf hin, dass die Verbreitung von Elektrofahrzeugen ihren Höhepunkt erreichen wird, wobei etwa 65 % aller verkauften Fahrzeuge Elektrofahrzeuge sein werden. Daher darf die Bedeutung von Lithium-Ionen-Akkus für die Technologie nicht unterschätzt werden. Darüber hinaus wird erwartet, dass Energiespeicher wie Akkus in den nächsten sieben Jahren in großem Umfang eingesetzt werden, was das petrochemische Recycling weiter verbessern wird. 

Die Beliebtheit von Lithium-Ionen-Batterien beruht auf ihrer hohen Energiedichte, ihrer bemerkenswerten Effizienz und ihrer Langlebigkeit. Im Zuge der weltweiten Dekarbonisierung und der zunehmenden Nutzung erneuerbarer Energien steigt die Nachfrage nach Lithium-Ionen-Batterien weiter an. Der Lithiumbedarf im Recyclingmarkt könnte bis 2030 1,79 Millionen Tonnen erreichen. Aufgrund der hohen Nachfrage nach Lithium-Ionen-Batterien wird ein weiteres Wachstum erwartet. Bis 2040 wird zudem ein Anstieg der Nickelproduktion um 2,6 Millionen Tonnen prognostiziert. Wirtschaftlich gesehen führten technologische Verbesserungen zu sinkenden Kosten. So kosteten beispielsweise aufbereitete Lithium-Ionen-Akkus im Jahr 2023 durchschnittlich etwa 100 US-Dollar pro Kilowattstunde, was ihre Anwendungsmöglichkeiten erweiterte. Im Jahr 2030 werden schätzungsweise 11 Millionen Tonnen Lithium-Ionen-Batterien ausgedient haben. Dies führt zu einem wachsenden Angebot, das effektive Recyclinglösungen erfordert und die Position von Lithium-Ionen-Batterien als Marktführer im Recyclingmarkt weiter festigt.

Durch recyceltes Metall 

Aufgrund seiner zentralen Bedeutung für Batterien und seines hohen wirtschaftlichen Werts dominierte Kobalt den Markt für das Recycling von Altmetall mit einem Marktanteil von über 35,82 %. Im Jahr 2022 lag der weltweite Kobaltverbrauch bei rund 150.000 Tonnen, der Preis bei durchschnittlich 50.000 US-Dollar pro Tonne. Aufgrund der hohen globalen Nachfrage und der geringen Kobaltvorkommen ist der Verbrauch deutlich höher. Mit dem technologischen Fortschritt wird erwartet, dass die Kobaltnachfrage bis 2030 allein im Batteriebereich sprunghaft auf über 300.000 Tonnen ansteigen wird. Da eine Elektrofahrzeugbatterie schätzungsweise 20 Kilogramm Kobalt enthält, haben auch die Bemühungen zur Kobaltrückgewinnung zugenommen. Darüber hinaus bestehen aufgrund der begrenzten Verfügbarkeit des Metalls und der Tatsache, dass die meisten Vorkommen aus instabilen Regionen stammen, erhebliche Sicherheitsrisiken in der Lieferkette. Daher ist das Kobaltrecycling unerlässlich.

Laut dem Markt für Schwarzmasse-Recycling verzeichnet Kobalt aufgrund seines kommerziellen Wertes und des Bedarfs an einer kontinuierlichen Kobaltversorgung für die wachsende Batterieindustrie die höchsten Rückgewinnungsraten. Die fortschreitende Elektrifizierung der Weltwirtschaft verstärkt zweifellos die Aufmerksamkeit auf die strategische Bedeutung von Kobalt für die Batterieleistung. Neuere und ausgefeiltere Rückgewinnungsverfahren ermöglichen es, Kobalt mit der erforderlichen Reinheit zurückzugewinnen und so wieder in die Batterielieferkette zu integrieren. Die Menge an Kobalt, die 2022 weltweit auf den Markt kam, betrug über 5.000 Tonnen und bestand aus zuvor recycelten Einheiten. Mit der Weiterentwicklung der Recyclingtechnologien wird ein weiterer Anstieg dieser Zahlen erwartet. Darüber hinaus trägt das Recycling von Kobalt zur Reduzierung der ökologischen und sozialen Auswirkungen des Bergbaus bei und fördert somit eine nachhaltigere Welt. 

Durch Technologie

Aufgrund seiner technologischen Vorteile hat sich die Hydrometallurgie im Markt für das Recycling von Altbatterien weit verbreitet. Sie dominiert den Markt mit einem Marktanteil von über 74,09 % und bietet zahlreiche Umweltvorteile. Ausgediente Batterien lassen sich hydrometallurgisch recyceln, indem Lithium, Kobalt oder Nickel mithilfe wässriger Lösungen extrahiert und gereinigt werden. Bis 2030 werden schätzungsweise 11 Millionen Tonnen gebrauchter Lithium-Ionen-Batterien entsorgt werden müssen. Daher sind neue und verbesserte Recyclingtechnologien erforderlich, um die steigenden Batteriemengen zu bewältigen. Hydrometallurgische Verfahren arbeiten mit moderater Erwärmung anstelle von aufwändigen thermischen Verfahren. So konnten beispielsweise hydrometallurgische Ansätze in Recyclinganlagen Energieeinsparungen von über 1.000 MWh pro Jahr erzielen. 

Dank ihrer überlegenen Kapazität zur Metallrückgewinnung und schonenderen Verfahren wird die Hydrometallurgie im Markt für das Recycling von Schwarzmasse zunehmend von Endverbrauchern bevorzugt. Was bisher als Nischenverfahren der Metallgewinnung galt, wird angesichts der steigenden Nachfrage nach kritischen Metallen in naher Zukunft zum Standard werden. Die weltweite Nachfrage nach Lithium-Ionen-Batterien wird bis 2030 voraussichtlich 1,79 Millionen Tonnen erreichen. Im Vergleich zu älteren Verfahren, die mehrere Tage für die Metallgewinnung benötigen, können neuere Techniken den Prozess in weniger als sechs Stunden abschließen. Die zunehmende Verbreitung der Hydrometallurgie als primäres Verfahren für das Schwarzmasse-Recycling ist auf bestehende wirtschaftliche und regulatorische Anreize zurückzuführen, die sie zur effizientesten Vorgehensweise machen. 

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Regionalanalyse 

Die Region Asien-Pazifik dominiert den Markt für das Recycling von Batterieschwarz mit einem Marktanteil von über 52 %. Dies ist auf die hohe Produktion und den weit verbreiteten Einsatz von Lithium-Ionen-Batterien zurückzuführen. Bis 2024 werden mehr als 70 % aller Lithium-Ionen-Batterien in dieser Region hergestellt. Dadurch entsteht ein großes Aufkommen an Batterieschwarz – einem Nebenprodukt ausgedienter Lithium-Ionen-Batterien, das Materialien wie Kobalt, Lithium und Nickel enthält. Angesichts der Tatsache, dass es in dieser Region derzeit über eine Milliarde Smartphones und über 500 Millionen elektrische Zweiräder gibt, erreichen Batterien im Wert von mehreren zehn Milliarden das Ende ihres Lebenszyklus. Dies erhöht den Bedarf an Recycling und Materialrückgewinnung erheblich.

China ist der größte Markt für das Recycling von Schwarzmasse und verfügt mit einer Kapazität von über 300.000 Tonnen über die weltweit größte Produktionskapazität. In China gibt es über 200 Batterierecyclingzentren. Dies wird durch staatliche Richtlinien ermöglicht, die die immensen Energieeinsparungen durch die Wiederverwendung von Seltenen Erden berücksichtigen. Japan und Südkorea ziehen nach. Südkorea plant hydrometallurgische Entwicklungen, um die Belastung seiner Recyclingsysteme zu verringern. Bis 2024 sollen dort 60 Millionen Tonnen Schwarzmasse recycelt werden. Da Japan zwar ebenfalls mit Schwarzmasseproblemen zu kämpfen hat, aber über gut integrierte Technologien und geschlossene Kreislaufsysteme verfügt, dürfte die Belastung für Südkorea geringer ausfallen. Indien strebt in Verbindung mit den CO₂-Emissionen eine Reduzierung an, indem es die Nutzung von Elektrofahrzeugen auf eine Million Fahrzeuge pro Jahr fördert und vorschreibt.

Die Asien-Pazifik-Region konnte sich dank ihrer Regierungspolitik, ihrer Kreislaufwirtschaft und Investitionen in Innovationen auf das Recycling von Schwarzmasse konzentrieren. Ein zielgerichteter politischer Ansatz wie der von China, der vorschreibt, dass mindestens 25 % der in neuen Batterien verwendeten Materialien aus Recyclingquellen stammen müssen, wird die Umsetzung dieser Aufgabe erheblich unterstützen. Da sich 90 % der weltweiten Produktionsstätten für Elektrofahrzeuge in der Region befinden und bereits über 100 Gigafabriken die Lieferkette aktiv unterstützen, dürfte die etablierte Führungsrolle weiter wachsen und die Bedeutung der Region im Markt für Schwarzmasserecycling unterstreichen.

Wichtige Akteure im Markt für Schwarzmüllrecycling 

• Contemporary Amperex Technology Co. Ltd.
• Cirba Solutions
• Glencore
• RecycLiCo Batteriematerialien
• Umicore
• Materialien aus Rotholz
• Tenova SpA.
• Li-Cycle Corp
• Metso
• Lithiumtechnologie
• BASF SE
• Akkuser Oy
• Duesenfeld GmbH
• Aqua Metals Inc
• Fortum
• Weitere prominente Spieler

Marktsegmentierungsübersicht:

Durch Batteriestrom

• Autobatterien
• Industriebatterien
• Tragbare Batterien

Nach Batterietyp

• Lithium-Ionen-Akku
• Nickel-Metallhydrid-Batterie
• Nickel-Kobalt-Mangan-Batterie
• Andere

Durch Technologie

• Hydrometallurgie
• Pyrometallurgie
• Andere

Durch recyceltes Metall

• Nickel
• Kobalt
• Lithium
• Kupfer
• Mangan
• Graphit
• Andere

Durch Bewerbung

• Automobil
• Unterhaltungselektronik
• Energie
• Luft- und Raumfahrt sowie Verteidigung
• Konstruktion
• Andere

Nach Region

• Nordamerika
  • Die USA.
  • Kanada
  • Mexiko
• Europa
  • Westeuropa
    • Großbritannien
    • Deutschland
    • Frankreich
    • Italien
    • Spanien
    • Übriges Westeuropa
  • Osteuropa
    • Polen
    • Russland
    • Übriges Osteuropa
• Asien-Pazifik
  • China
  • Indien
  • Japan
  • Australien und Neuseeland
  • Südkorea
  • ASEAN
  • Übriges Asien-Pazifik
• Naher Osten und Afrika
  • Saudi-Arabien
  • Südafrika
  • VAE
  • Rest von MEA
• Südamerika
  • Argentinien
  • Brasilien
  • Restliches Südamerika