Aus Abfall wird Energie 04.03.2025, 10:29 Uhr

Batteriemüll als Katalysator für die Methanherstellung

Upcycling als Klima-Game-Changer: An der TU Wien wurde ein Nanokatalysator entwickelt, der CO2 aus der Luft in wertvolles Methan umwandelt.

TU Wien

Forschende der TU Wien wandeln CO2 mit Hilfe von Batterieabfällen in Brennstoff um. Michael Stöger-Pollach, Hamilton Uchenna Aharanwa, Qaisar Maqbool, Günther Rupprechter (v.l.n.r).

Foto: TU Wien

Forschende der TU Wien haben eine Methode entwickelt, um Nickel aus alten Nickel-Metallhydrid-Batterien zurückzugewinnen und gemeinsam mit recycelter Alufolie in einen Katalysator zu verwandeln. Dieser kann CO2 aus der Luft aufnehmen und in Methan umwandeln – einen wertvollen Brennstoff. Das Verfahren arbeitet bei moderaten Temperaturen und ohne hohen Druck, was es besonders energieeffizient macht. Die Methode zeigt, wie sich Müll reduzieren und gleichzeitig klimafreundliche Energie gewinnen lässt.

Batterieabfälle: Problem oder Ressource?

Batterien sind aus unserem Alltag nicht mehr wegzudenken. Doch mit der Nutzung steigt auch der Müll. Nickel-Metallhydrid- und Lithium-Ionen-Batterien enthalten giftige Stoffe, die Umwelt und Gesundheit gefährden. Gleichzeitig sind wertvolle Rohstoffe wie Nickel enthalten, die für neue Batterien benötigt werden. Die Recyclingkapazitäten in Europa reichen bei weitem nicht aus, um den wachsenden Bedarf zu decken.

Die TU Wien hat ein Verfahren entwickelt, mit dem sich Nickel aus alten Batterien zurückgewinnen lässt. Doch das ist nicht alles: In Kombination mit Alufolie-Resten kann daraus ein Katalysator entstehen, der CO2 in Methan umwandelt. Das könnte nicht nur das Müllproblem reduzieren, sondern auch einen neuen Weg zur klimafreundlichen Brennstoffproduktion eröffnen.

Top Stellenangebote

Zur Jobbörse
RHEINMETALL AG-Firmenlogo
Verstärkung für technische Projekte im Bereich Engineering und IT (m/w/d) RHEINMETALL AG
deutschlandweit Zum Job 
DSB Säurebau GmbH-Firmenlogo
Montageleiter In- und Ausland (m/w/d) DSB Säurebau GmbH
Königswinter Zum Job 
über EHRENBRECHT Personal- und Projektmanagement-Firmenlogo
Projektleiter / Bauleiter Tiefbau (m/w/d) im Bereich Telekommunikation über EHRENBRECHT Personal- und Projektmanagement
Schwäbisch Hall Zum Job 
EMKA Beschlagteile GmbH & Co. KG-Firmenlogo
Trainee im Bereich Qualitätssicherung (m/w/d) EMKA Beschlagteile GmbH & Co. KG
Velbert Zum Job 
Höcker Polytechnik GmbH Absaug- und Entsorgungssysteme-Firmenlogo
Projektleiter & Vertriebsingenieur International / Absaug- und Filtertechnik (m/w/d) Höcker Polytechnik GmbH Absaug- und Entsorgungssysteme
deutschlandweit Zum Job 
Steuler Services GmbH & Co. KG-Firmenlogo
Projekt- und Facilitymanager (m/w/d) Gebäudemanagement und Infrastruktur Steuler Services GmbH & Co. KG
Höhr-Grenzhausen Zum Job 
Firmengruppe Max Bögl-Firmenlogo
Konstrukteur (m/w/d) Firmengruppe Max Bögl
Sengenthal Zum Job 
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
Bauingenieur (w/m/d) für die Planung von Ingenieurbauwerken Die Autobahn GmbH des Bundes
NEOPERL GmbH-Firmenlogo
Ingenieur / Meister / Techniker (m/w/d) Elektrotechnik / Automatisierungstechnik NEOPERL GmbH
Müllheim Zum Job 
N-ERGIE Aktiengesellschaft-Firmenlogo
Projektplaner Versorgungsnetze Fernwärme (m/w/d) N-ERGIE Aktiengesellschaft
Nürnberg Zum Job 
Mehrer Compression GmbH-Firmenlogo
Applikationsingenieur Verfahrenstechnik (m/w/d) Mehrer Compression GmbH
Balingen Zum Job 
FERNSTEUERGERÄTE Kurt Oelsch GmbH-Firmenlogo
Montageleiter (w/m/d) FERNSTEUERGERÄTE Kurt Oelsch GmbH
UKM Universitätsklinikum Düsseldorf Medical Services GmbH-Firmenlogo
Ingenieur (m/w/d) HKLS / Versorgungstechnik UKM Universitätsklinikum Düsseldorf Medical Services GmbH
Düsseldorf Zum Job 
Maximator Hydrogen GmbH-Firmenlogo
Elektrokonstrukteur EPLAN P8 - Anlagenbau (m/w/d) Maximator Hydrogen GmbH
Nordhausen Zum Job 
UCG United Consulting Group GmbH-Firmenlogo
(Junior) IT Consultant / Unternehmensberater (w/m/d) UCG United Consulting Group GmbH
Frankfurt am Main Zum Job 
SFS Group Germany GmbH-Firmenlogo
Technischer Projektberater VHF (m/w/d) SFS Group Germany GmbH
Menden (Sauerland) Zum Job 
Stadtverwaltung Gera-Firmenlogo
Projektingenieure (m/w/d) Stadtverwaltung Gera
WOLFF & MÜLLER-Firmenlogo
Oberbauleiter Hochbau (w/m/d) WOLFF & MÜLLER
Schleifring GmbH-Firmenlogo
Projektingenieur Konstruktion und Entwicklung (m/w/d) Schleifring GmbH
Fürstenfeldbruck Zum Job 
Autoland AG-Firmenlogo
Oberbauleiter Tiefbau / Dipl. Ing. Tiefbau (m/w/d) Autoland AG
Sandersdorf-Brehna Zum Job 

Recycling als wirtschaftliche Notwendigkeit

Nickel ist ein strategisch wichtiger Rohstoff. Die EU könnte bis 2030 aus Altbatterien und Produktionsabfällen bis zu 16 % des benötigten Nickels decken – genug für 1,3 bis 2,4 Millionen Elektrofahrzeuge pro Jahr. Doch aktuell werden in der EU nur etwa 10 % des notwendigen Recyclings umgesetzt. Eine bessere Kreislaufwirtschaft ist also nicht nur ökologisch, sondern auch wirtschaftlich sinnvoll.

„Moderne Batterien bestehen aus verschiedenen Komponenten, was Recycling- und Verwertungsprozesse technologisch anspruchsvoll macht“, erklärt Prof. Günther Rupprechter von der TU Wien. Unsachgemäße Entsorgung kann zudem zu chemischen Lecks, Bränden und Umweltbelastungen führen.

Umwandlung von Batterie-/Aluminiumabfällen in Nanokatalysatoren für die Methanproduktion (Brennstoff) und Recycling von verbrauchten Nanokatalysatoren zu Katalysatorvorstufen

Umwandlung von Batterie-/Aluminiumabfällen in Nanokatalysatoren für die Methanproduktion (Brennstoff) und Recycling von verbrauchten Nanokatalysatoren zu Katalysatorvorstufen.

Foto: TU Wien

Vom Batteriemüll zum Nanokatalysator

Das Forschungsteam um Rupprechter und Dr. Qaisar Maqbool verfolgte einen innovativen Ansatz: Statt Nickel nur zurückzugewinnen, wurde es weiterverarbeitet. Gemeinsam mit Aluminiumoxid aus alter Alufolie entstand ein Nanokatalysator.

„Unser Nanokatalysator besteht zu 92–96 % aus Aluminiumoxid und zu 4–8 % aus Nickel – eine ideale Zusammensetzung, um CO2 zusammen mit Wasserstoff in Methan umzuwandeln“, erklärt Rupprechter. Das Verfahren ist energieeffizient: Es benötigt keine hohen Drücke und arbeitet bereits bei 250 °C. Damit ist es kostengünstiger und einfacher skalierbar als viele andere Methoden zur CO2-Umwandlung.

CO2 als Rohstoff für saubere Energie

Methan spielt eine zentrale Rolle in der Energieversorgung. Es kann als Brennstoff für Industrieanlagen oder als Energiespeicher genutzt werden. Die Methode der TU Wien ermöglicht es, CO2 direkt aus der Luft aufzunehmen und in nutzbare Energie umzuwandeln. „Nun wollen wir untersuchen, wie sich dieses Verfahren für technologische Anwendungen hochskalieren lässt“, sagt Rupprechter.

Neben der Energiegewinnung könnte die Technologie auch in der Industrie eingesetzt werden, um CO2-Emissionen direkt an der Quelle zu reduzieren. Gerade für Branchen, die auf fossile Brennstoffe angewiesen sind, könnte dies eine wichtige Alternative darstellen.

Nachhaltigkeit endet nicht bei der Umwandlung von CO2 in Methan. Auch der Katalysator selbst kann recycelt werden. „Um den Nachhaltigkeitskreislauf zu schließen, kann man die verbrauchten Katalysatoren wieder in ihre ursprünglichen Bestandteile zerlegen und erneut nutzen“, erklärt Maqbool. Damit bleibt das gesamte Verfahren ressourcenschonend und vermeidet zusätzlichen Abfall.

Hier geht es zur Originalpublikation

Ein Beitrag von:

  • Dominik Hochwarth

    Redakteur beim VDI Verlag. Nach dem Studium absolvierte er eine Ausbildung zum Online-Redakteur, es folgten ein Volontariat und jeweils 10 Jahre als Webtexter für eine Internetagentur und einen Onlineshop. Seit September 2022 schreibt er für ingenieur.de.

Zu unseren Newslettern anmelden

Das Wichtigste immer im Blick: Mit unseren beiden Newslettern verpassen Sie keine News mehr aus der schönen neuen Technikwelt und erhalten Karrieretipps rund um Jobsuche & Bewerbung. Sie begeistert ein Thema mehr als das andere? Dann wählen Sie einfach Ihren kostenfreien Favoriten.