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Schmelzreaktor zur Aufarbeitung industrieller Reststoffe mit niedrigem Zinkgehalt

In einer Zinksekundaerhuette werden in einem neu entwickelten Schmelzreaktor zinkarme Reststoffe, vorwiegend aus der Zinkmetallurgie, mit Zinkgehalten kleiner 15 Prozent direkt aufgearbeitet. Fluechtige Metalle, hauptsaechlich Zink und Blei werden hierbei in einem oxidischen Filterstaub stark angereichert und die restlichen Bestandteile zu einer als Baustoff verwendbaren Schlacke verschmolzen. Damit wird erstmals ein grosstechnisches, wirtschaftlich arbeitendes Aufarbeitungsverfahren fuer metallarme Vorstoffe fuer die Verhuettung von Nichteisenmetallen geschaffen. Der Schmelzreaktor besteht aus einer wassergekuehlten, zylindrischen Brennkammer mit vertikaler Achse. Er ist durch ein Uebergangsstueck mit dem Schlackenabsetzherd verbunden. Hohe Temperaturen der Schmelze und das bei der unterstoechiometrischen Verbrennung des eingetragenen Kohlenstoffs gebildete CO bewirken, dass das in der Beschickung befindliche Zink als Zinkdampf in die Gasphase uebergeht. Der Zinkdampf wird mit dem Abgasstrom aus dem Reaktor ausgetragen und gelangt nach dem Absetzherd in die Nachverbrennungskammer. Durch Zugabe einer definierten Luftmenge verbrennen Zinkdampf und CO vollstaendig zu Zinkoxid und Kohlendioxid. Die staubhaltigen Abgase (Oxidanfall ca. 6.000 t/a) des Schmelzreaktors werden mittels Gewebefilter entstaubt. Das abgeschiedene Oxid wird fuer den weiteren Transport abgefuellt. Rd. 3.000 t/a Mischoxid werden direkt in die Muffeloefen der Zinksekundaerhuette eingetragen.

Errichtung und Betrieb einer Lageranlage (D266) zur Lagerung von Black Mass und Abfällen aus der CAM-Produktion auf dem Betriebsgelände der BASF Schwarzheide GmbH in 01986 Schwarzheide; Vorhaben-ID: Süd-G00524

Die Firma BASF Schwarzheide GmbH, Schipkauer Straße 1 in 01986 Schwarzheide, beantragt die Genehmigung nach § 4 des Bundes-Immissionsschutzgesetzes (BImSchG), auf dem Grundstück Schipkauer Straße 1, 01986 Schwarzheide in der Gemarkung Schwarzheide, Flur 6, Flurstück 470 eine Anlage zum Lagern von Abfällen über einen Zeitraum von jeweils mehr als einem Jahr mit einer Aufnahmekapazität von 10 Tonnen oder mehr je Tag zu errichten und zu betreiben. Bei dem Vorhaben handelt es sich um eine Anlage der Nummer 8.14.2.1 GE des Anhangs 1 der Verordnung über genehmigungsbedürftige Anlagen (4. BImSchV) sowie um ein Vorhaben nach der Nummer 8.9.1.1 X der Anlage 1 des Gesetzes über die Umweltverträglichkeitsprüfung (UVPG). Für das Vorhaben besteht somit die Pflicht zur Durchführung einer Umweltverträglichkeitsprüfung. Weiterhin fällt das beantragte Vorhaben gemäß § 3 der 4. BImSchV unter die Industrieemissions-Richtlinie. Für das Vorhaben wurde eine Zulassung vorzeitigen Beginns gemäß § 8a BImSchG beantragt. Das Vorhaben umfasst im Wesentlichen die Ertüchtigung des bestehenden Gebäudes D266 auf dem Blockfeld D200 auf dem Betriebsgelände der BASF Schwarzheide GmbH und dessen Nutzung als Lageranlage für die Lagerung von Abfällen aus der Herstellung und dem Recycling von Lithiumionen-Batterien, darunter Black Mass (getrocknet oder pyrolysiert) und Abfälle aus der Produktion von kathodenaktiven Materialien (unter anderem Fehlchargen, Filterstäube), mit einer Aufnahmekapazität von 90 Tonnen pro Tag und einer Gesamtlagerkapazität von 4 500 Tonnen. Bei Black Mass handelt es sich um ein pulverisiertes Stoffgemisch, unter anderem bestehend aus Mischoxiden von Nickel, Cobalt, Mangan, Aluminium und Lithium, Metallen (zum Beispiel Kupfer, Eisen und Aluminium), Lithiumsalzen, Graphit sowie Lösungsmitteln und Polymeren, das teilweise als wassergefährdend, störfallrelevant beziehungsweise als Gefahrstoff deklariert ist. Die Inbetriebnahme der Anlage ist für September 2024 vorgesehen.

Errichtung und Betrieb einer Lageranlage zur Lagerung von Black Mass und Abfällen aus der CAM-Produktion auf dem Betriebsgelände der BASF Schwarzheide GmbH in 01986 Schwarzheide; Vorhaben-ID Süd-G04622

Die Firma BASF Schwarzheide GmbH, Schipkauer Straße 1 in 01986 Schwarzheide, beantragt die Genehmigung nach § 4 des Bundes-Immissionsschutzgesetzes (BImSchG), auf dem Grundstück Schipkauer Straße 1, 01986 Schwarzheide in der Gemarkung Schwarzheide, Flur 6, Flurstück 470 eine Anlage zum Lagern von Abfällen über einen Zeitraum von jeweils mehr als einem Jahr mit einer Aufnahmekapazität von 10 Tonnen oder mehr je Tag zu errichten und zu betreiben. Bei dem Vorhaben handelt es sich um eine Anlage der Nummer 8.14.2.1 GE des Anhangs 1 der Verordnung über genehmigungsbedürftige Anlagen (4. BImSchV) sowie um ein Vorhaben nach der Nummer 8.9.1.1 X der Anlage 1 des Gesetzes über die Umweltverträglichkeitsprüfung (UVPG). Für das Vorhaben besteht somit die Pflicht zur Durchführung einer Umweltverträglichkeitsprüfung. Weiterhin fällt das beantragte Vorhaben gemäß § 3 der 4. BImSchV unter die Industrieemissions-Richtlinie. Für das Vorhaben wurde eine Zulassung vorzeitigen Beginns gemäß § 8a BImSchG beantragt. Das Vorhaben umfasst im Wesentlichen die Ertüchtigung des bestehenden Gebäudes D206 auf dem Blockfeld D200 auf dem Betriebsgelände der BASF Schwarzheide GmbH und dessen Nutzung als Lageranlage für die Lagerung von Abfällen aus der Herstellung und dem Recycling von Lithiumionen-Batterien, darunter Black Mass (getrocknet oder pyrolysiert) und Abfälle aus der Produktion von kathodenaktiven Materialien (unter anderem Fehlchargen, Filterstäube), mit einer Aufnahmekapazität von 90 Tonnen pro Tag und einer Gesamtlagerkapazität von 6 500 Tonnen. Die Umschlagmenge beträgt 6 000 Tonnen pro Jahr. Bei Black Mass handelt es sich um ein pulverisiertes Stoffgemisch, unter anderem bestehend aus Mischoxiden von Nickel, Cobalt, Mangan, Aluminium und Lithium, Metallen (zum Beispiel Kupfer, Eisen und Aluminium), Lithiumsalzen, Graphit sowie Lösungsmitteln und Polymeren, das teilweise als wassergefährdend, störfallrelevant beziehungsweise als Gefahrstoff deklariert ist. Die Inbetriebnahme der Anlage ist für Mai 2023 vorgesehen.

Errichtung und Betrieb einer Lageranlage (G219) zur Lagerung von Black Mass und Abfällen aus der CAM-Produktion auf demBetriebsgelände der BASF Schwarzheide GmbH in 01986 Schwarzheide; Vorhaben-ID Süd-G00523

Die Firma BASF Schwarzheide GmbH, Schipkauer Straße 1 in 01986 Schwarzheide, beantragt die Genehmigung nach § 4 des Bundes-Immissionsschutzgesetzes (BImSchG), auf dem Grundstück Schipkauer Straße 1, 01986 Schwarzheide in der Gemarkung Schwarzheide, Flur 6, Flurstück 470 eine Anlage zum Lagern von Abfällen über einen Zeitraum von jeweils mehr als einem Jahr mit einer Aufnahmekapazität von 10 Tonnen oder mehr je Tag zu errichten und zu betreiben. Bei dem Vorhaben handelt es sich um eine Anlage der Nummer 8.14.2.1 GE des Anhangs 1 der Verordnung über genehmigungsbedürftige Anlagen (4. BImSchV) sowie um ein Vorhaben nach der Nummer 8.9.1.1 X der Anlage 1 des Gesetzes über die Umweltverträglichkeitsprüfung (UVPG). Für das Vorhaben besteht somit die Pflicht zur Durchführung einer Umweltverträglichkeitsprüfung. Weiterhin fällt das beantragte Vorhaben gemäß § 3 der 4. BImSchV unter die Industrieemissions-Richtlinie. Für das Vorhaben wurde darüber hinaus eine wasserrechtliche Erlaubnis gemäß § 8 in Verbindung mit § 10 des Wasserhaushaltsgesetzes (WHG) zur Benutzung eines Gewässers bei der unteren Wasserbehörde des Landkreises Oberspreewald-Lausitz beantragt. Gegenstand dieses Verfahrens ist die Versickerung von Niederschlagswasser. Das Vorhaben umfasst im Wesentlichen die Ertüchtigung des bestehenden Gebäudes G219 auf dem Blockfeld G200 auf dem Betriebsgelände der BASF Schwarzheide GmbH und dessen Nutzung als Lageranlage für die Lagerung von Abfällen aus der Herstellung und dem Recycling von Lithiumionen-Batterien, darunter Black Mass (getrocknet oder pyrolysiert) und Abfälle aus der Produktion von kathodenaktiven Materialien (unter anderem Fehlchargen, Filterstäube), mit einer Aufnahmekapazität von 90 Tonnen pro Tag und einer Gesamtlagerkapazität von 2 500 Tonnen. Die Umschlagmenge beträgt 5 000 Tonnen pro Jahr. Bei Black Mass handelt es sich um ein pulverisiertes Stoffgemisch, unter anderem bestehend aus Mischoxiden von Nickel, Cobalt, Mangan, Aluminium und Lithium, Metallen (zum Beispiel Kupfer, Eisen und Aluminium), Lithiumsalzen, Graphit sowie Lösungsmitteln und Polymeren, das teilweise als wassergefährdend, störfallrelevant beziehungsweise als Gefahrstoff deklariert ist. Die Inbetriebnahme der Anlage ist für Oktober 2023 vorgesehen.

Effiziente DeNOx-Strategie für mager betriebene Verbrennungsmotoren (DeNOx), Teilvorhaben: SCR- und H2-Katalysator, Charakterisierung und Modellbildung der Materialien

ERA-Net: PERFECTION: Perowskite als Sauerstoffträgermaterialien in solar-betriebenen Redoxprozessen zur Herstellung synthetischer Brennstoffe und als Energiespeicher, Teilvorhaben: DLR

Das Projekt PERFECTION basiert auf der Nutzung spezieller Materialeigenschaften zur Anwendung in mit konzentrierter Solarenergie (CSP) betriebenen Energiewandlungs- und Speicherprozessen. In CSP-Systemen werden Spiegel verwendet, um die Sonnenstrahlung zu konzentrieren, so dass sie als Wärmeenergie nutzbar wird. Die so gewonnene Wärmeenergie kann dann bei hoher Temperatur in chemische Energie umgewandelt werden. Dadurch werden 'solaren Brennstoffe' erzeugt: Wasserstoff und/oder Synthesegas. Das Ziel des Vorhabens ist es, Mischoxide mit der Perowskitstruktur und der allgemeinen Zusammensetzung ABO3 für solarthermische Brennstofferzeugungs- und Speicherprozessen zu entwickeln und zu verwenden und dabei Gemeinsamkeiten zwischen den Materialanforderungen dieser verschiedenen Prozesse auszunutzen.

EMBATT2.0 - Material- und Prozessentwicklung für die effiziente Fertigung der großformatigen Bipolarbatterie EMBATT, EMBATT2.0 - Material- und Prozessentwicklung für die effiziente Fertigung der großformatigen Bipolarbatterie EMBATT

Effiziente Formierungsstrategien zur Erhöhung der Lebensdauer, Zuverlässigkeit und Sicherheit sowie der Kostensenkung in der Produktion von Lithium-Ionen-Zellen/Batterien^EffiForm^Effiziente Formierungsstrategien zur Erhöhung der Lebensdauer, Zuverlässigkeit und Sicherheit sowie der Kostensenkung in der Produktion von Lithium-Ionen-Zellen/Batterien^Effiziente Formierungsstrategien zur Erhöhung der Lebensdauer, Zuverlässigkeit und Sicherheit sowie der Kostensenkung in der Produktion von Lithium-Ionen-Zellen/Batterien, Effiziente Formierungsstrategien zur Erhöhung der Lebensdauer, Zuverlässigkeit und Sicherheit sowie der Kostensenkung in der Produktion

Um die Verbreitung und Marktakzeptanz der Elektromobilität weiter zu fördern ist es unerlässlich, Verbesserungspotenziale zu den zentralen Fragen wie Energiedichte, spezifische Energie, Reichweite, Lebensdauer, Sicherheit oder Produktionskosten zu erforschen und zu realisieren. Die Motivation der BMW AG ist, innerhalb Effiform ein fundamentales Verständnis zur Bildung (auch als Formierung bezeichnet), Beschaffenheit und Stabilität der Oberflächenschichten beider Elektroden zu erlangen. Spezifisches Ziel des Projekts Effiform ist es demnach, auf Basis grundlegender Untersuchungen zur Formierung insbesondere der Ausbildung der anodischen Solid Electrolyte Interphase (SEI), aber auch der kathodischen Grenzschicht (Cathodic Decomposition Layer - CDL) den Formierungsaufwand hinsichtlich Zeit als auch benötigter Infrastruktur zu optimieren. Dadurch sollen die Kosten der Zellproduktion durch die Vereinfachung der Formierung stark reduziert werden. Dies soll zum einen durch die Beschleunigung der Formierung selbst, aber auch durch eine intelligente Prüfmethode zur Charakterisierung und Freigabe der Zellen erreicht werden. Des Weiteren soll durch angemessene Formierungsparameter eine wesentliche Verlängerung der Lebensdauer und Erhöhung der intrinsischen Sicherheit der Zellen erreicht werden, wodurch ebenfalls die Wertschöpfungskette optimiert werden würde. Diese Ziele sollen mit state-of-the-art Materialien (Graphit, NCM) erreicht werden. Parallel dazu soll untersucht werden, inwieweit die Ergebnisse auf advanced Materialien (z.B. Si/C Komposite) und Prozesse übertragbar sind. Neben der Beratung und Begleitung in Fragen zur Zelltechnologien in diversen AP ist die BMW AG für die Untersuchung der Schnittstelle Hersteller/Anwender verantwortlich. Die Konsortialführerschaft übernimmt die Firma VARTA. Mit diesen Zielstellungen soll für die deutsche Industrie im internationalen Wettbewerb ein deutlicher Kosten- und Qualitätsvorteil und Wissensvorsprung im Bereich der Batteriezellfertigung erreicht werden.

HiPoLiT - Schnellladefähige Lithium-Energiespeicher mit verbesserter Energiedichte für den Einsatz in modularen Unterstützungs- und Antriebskonzepten^HiPoLiT - Schnellladefähige Lithium-Energiespeicher mit verbesserter Energiedichte für den Einsatz in modularen Unterstützungs- und Antriebskonzepten^HiPoLiT - Schnellladefähige Lithium-Energiespeicher mit verbesserter Energiedichte für den Einsatz in modularen Unterstützungs- und Antriebskonzepten^HiPoLiT - Schnellladefähige Lithium-Energiespeicher mit verbesserter Energiedichte für den Einsatz in modularen Unterstützungs- und Antriebskonzepten^HiPoLiT - Schnellladefähige Lithium-Energiespeicher mit verbesserter Energiedichte für den Einsatz in modularen Unterstützungs- und Antriebskonzepten, HiPoLiT - Schnellladefähige Lithium-Energiespeicher mit verbesserter Energiedichte für den Einsatz in modularen Unterstützungs- und Antriebskonzepten

Im Rahmen dieses Teilprojektes sollen die von den Projektpartnern erforschten und optimierten Batteriekomponenten zu Zellen mit besonderer Eignung für Anwendungen in der Elektromobilität und Logistikanwendungen verarbeitet werden. Das inhaltliche Ziel liegt in der Erforschung neuer Batteriekomponenten-kombinationen bestehend aus LTO Anoden, Hochvoltkathoden und innovativen hochvoltkompatiblen Elektrolyten, die mit neuartigen, leistungsstarken und thermomechanisch besonders stabilen Separatoren kombiniert werden. Weiterhin soll das Zelldesign für die Demonstratorzellen erstellt werden, anhand deren die Projektziele bei den Anwendern dargestellt werden sollen. In diesem Teilprojekt Nachdem zu Beginn des Projektes Referenzzellen aufgebaut wurden, wird Parallel zur Komponentenentwicklung der Konsortialpartner am ISIT die Integration der einzelnen Zellkomponenten untersucht, indem laufend Vollzellen mit dem jeweiligen Optimierungsstand der Zellkomponenten gebaut werden. Schließlich soll auf diese Art eine vollständige Integration aller neuen Komponenten (LTO-Anode, LMNO-Kathode, Separator, Elektrolyt) erfolgen. Die so erhaltenen Zellen werden in Hinblick auf die Projektziele charakterisiert. Zusätzlich werden weiterführende Messungen bezüglich Ladeverhalten, Zykelstabilietät und Gasentwicklung an der Zellen durchgeführt. Dieser Ablauf wird in diesem Teilprojekt für 2 Materialgenerationen durchlaufen. Zusätzlich umfasst das Teilprojekt noch die Mitarbeit am Zelldesign für die Demonstratorzellen und den Test der Demonstratorzellen bei verschiedenen Temperaturen.

Mesoskalige, metallverkapselte Hochtemperatur-PCM für dynamische Wärmespeicher (MetPCM), Teilvorhaben: Katalysatoren

Vorhabensziel ist es, die von den Projektpartnern gelieferten, mit PCM-Materialien gefüllten und versiegelten Hohlkugeln mit einer katalytischen Beschichtung zu versehen, die aus einer Grundschicht mit vorwiegend Aluminiumoxid mit einer hohen spezifischen Oberfläche und einer katalytischen Aktivkomponente (Edelmetall oder Übergangsmetall-Mischoxid) besteht. Die so erhaltenen Katalysatoren werden als Schüttung in einem Modellgasprüfstand mit konventionellen Katalysatoren verglichen. Dabei sollten aufgrund der Wärmeübertragungseigenschaften deutliche Vorteile erkennbar sein. Bei der Auswahl der Versiegelung werden wir beratend mitwirken, da die Beschichtung erfahrungsgemäß nicht auf allen metallischen Oberflächen gut haftet. Es werden zunächst Beschichtungen an Werkstoffproben des Versiegelungsmaterials und der Kugeln durchgeführt, dann erfolgt die Beschichtung der PCM-Kapseln selbst. Hier werden zunächst die Parameter für eine ausreichende, gleichmäßige und feste Grundbeschichtung ermittelt und optimiert. Die Beschichtung mit der Aktivkomponente erfolgt mittels Tauchverfahren, auch hier werden Parameter angepasst. Die so erhaltenen Katalysatoren werden in Bezug auf die Totaloxidation eines VOC-Schadstoffs (Heptan) mit anderen gängigen Katalysatoren (Schüttung, Wabenträger, Metallschaumträger) verglichen.

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