Deutsch-chilenisches Kooperationsplattform-Projekt PaNaBat für Batteriematerialien gestartet

de.wedoany.com-Bericht: Das deutsch-chilenische internationale Kooperationsprojekt PaNaBat wird ein langfristiges deutsch-chilenisches Netzwerk aufbauen, um Forschungskooperationen, Bildung, Technologietransfer und industrielle Zusammenarbeit in den Bereichen nachhaltige Batterierohstoffe, Lithiumgewinnung und Batterierecycling zu fördern. Das Projekt zielt zugleich darauf ab, die Diversifizierung und Regionalisierung der Lieferketten voranzutreiben und Lithium sowie anderen kritischen Rohstoffen für die Batterieproduktion eine breitere internationale Präsenz auf Exportmärkten zu ermöglichen.

Materialforschung und Prozessentwicklung spielen eine zentrale Rolle bei der nachhaltigen Nutzung von Lithium in der Batterieproduktion. Lithium ist einer der wichtigsten Rohstoffe für die Batterieindustrie und Elektrofahrzeuge. Mehr als 50 % der weltweiten Lithiumreserven befinden sich in Lateinamerika, hauptsächlich im „Lithium-Dreieck" aus Chile, Bolivien und Argentinien. Derzeit erfolgt die Lithiumgewinnung hauptsächlich in der Atacama-Wüste in Chile mittels großer Verdunstungsbecken. Dieser Prozess kann zu erheblichen Wasserverlusten führen und erhebliche Auswirkungen auf die Umwelt haben, insbesondere in empfindlichen Ökosystemen, in denen Wasser auch für lokale Gemeinschaften und landwirtschaftliche Aktivitäten von entscheidender Bedeutung ist.

In diesem Zusammenhang gewinnen neue, nachhaltigere und effizientere Technologien zunehmend an Bedeutung. Die Universidad Católica del Norte in Chile und mehrere europäische Fraunhofer-Institute erforschen derzeit innovative Methoden wie die direkte Lithiumextraktion (DLE) und geschlossene Verdampfungsverfahren. Um die mit der Produktionssteigerung verbundenen Umweltprobleme zu bewältigen, werden im Projekt auch ökologische Analysen der an die lokalen Bedingungen angepassten Verfahren durchgeführt.

Das Projekt zielt darauf ab, eine enge deutsch-chilenische Forschungs- und Entwicklungskooperation aufzubauen, um eine ressourcen- und energiesparende Lithiumgewinnung zu ermöglichen und damit die Grundlage für eine nachhaltige Kreislaufwirtschaft im europäischen Batteriemarkt zu schaffen. Zu den Beteiligten gehören das Lithium-I+D+i-Zentrum (Investigación + Desarrollo + Innovación) der Universidad Católica del Norte, Fraunhofer Chile, das Fraunhofer-Institut für Schicht- und Oberflächentechnik (Fraunhofer IST), das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (Fraunhofer ISE) und das Fraunhofer-Institut für Silicatforschung (Fraunhofer ISC), wobei Fraunhofer ISC die Projektkoordination übernimmt.

Ein zentrales Element von PaNaBat ist der Aufbau einer Informations- und Netzwerkplattform, die Partner, Unternehmen und Forschungseinrichtungen verbindet. In der Aufbauphase wurden erste Pilotprojekte gestartet, um die Plattform und ihre Organisationsstruktur zu testen und zu verbessern. Anschließend werden weitere Projekte mit externen Partnern durchgeführt, um Austausch und Zusammenarbeit zu stärken.

Das Projekt ist von wirtschaftlicher Bedeutung. Die Sicherung nachhaltiger Lithiumquellen und die Entwicklung moderner Recyclingverfahren tragen zur Stärkung der Rohstoffunabhängigkeit und Wettbewerbsfähigkeit bei. Gleichzeitig profitieren chilenische Unternehmen und Forschungseinrichtungen von neuen Technologien und dem Zugang zu internationalen Märkten.

PaNaBat verfolgt außerdem das Ziel, eine nachhaltige Kreislaufwirtschaft für Batteriematerialien wie Lithium, Kobalt, Nickel und Aluminium aufzubauen. Zu den Schwerpunkten gehören geschlossene Materialkreisläufe, fortschrittliche Recyclingverfahren mit geringem CO₂-Fußabdruck sowie automatisierte Batteriedemontage, neuartige Sortiertechnologien und effiziente Behandlungsmethoden. Ziel des Projekts ist es, Materialien in einer Form zurückzugewinnen, die ihre Funktion erhält, anstatt in elementarer Form, sodass sie direkt in der Batterieproduktion eingesetzt werden können. Dabei sind die strategischen Partnerschaften mit Chile besonders wichtig, insbesondere bei der Anwendung nachhaltigerer neuer Verfahren wie der direkten Lithiumextraktion (DLE) zur Herstellung von Prozesschemikalien wie Lithiumhydroxid oder Lithiumcarbonat sowie beim Transfer von Fachwissen für die Übertragung von Verfahrensschritten aus Bergbau und Verarbeitungsindustrie auf das Batterierecycling.

Die Bewertung der Umweltauswirkungen neuer Technologien ist ein weiteres zentrales Thema des Projekts. Lebenszyklusanalysen (LCA) und Life Cycle Engineering (LCE) werden über das Konzept des Integrated Computational Life Cycle Engineering (ICLCE) in die Entwicklung neuer Produkte und Verfahren integriert, um Produktionsprozesse bereits in der frühen Entwicklungsphase zu optimieren. Dadurch können robuste und nachhaltige Lösungen schneller in die industrielle Anwendung überführt werden.

PaNaBat wird von einem Industriebeirat unterstützt, der sich aus deutschen und chilenischen Unternehmen – vor allem kleinen und mittleren Unternehmen – zusammensetzt, die mit fortschreitendem Projektverlauf aktiv an der Umsetzung beteiligt werden. Das Projekt schafft damit ein internationales Kooperationsnetzwerk zwischen Forschungseinrichtungen und Industrie, um konkrete Lösungen für eine nachhaltigere Batterieproduktion zu entwickeln – zum Nutzen von Wirtschaft, Gesellschaft und Umwelt in Europa und Chile.