Elektroschrott 30 Brände pro Tag durch falsche Entsorgung von Batterien – und wie Sensoren helfen können

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Elektrogeräte werden immer häufiger nicht mehr auf dem Wertstoffhof entsorgt. Stattdessen landen die Geräte in Abfallsortieranlagen und auf Deponien. Dort können enthaltene Akkus und Batterien Brände verursachen. Das Projekt DangerSort vom Fraunhofer IIS will die Gefahr eindämmen.

Sensoren erfassen typischerweise physikalische Größen wie Temperatur, Druck, Licht, Bewegung oder Beschleunigung und wandeln sie in elektrische Signale um. Sie bilden damit die Grundlage für smarte Systeme in Industrie, Mobilität, Medizintechnik und Alltagselektronik. Gleichzeitig ermöglichen sie automatisierte Prozesse, steigern Sicherheit und Effizienz, und liefern präzise, kontinuierliche Messdaten in Echtzeit, bei kompakter Bauform und hoher Integrationsfähigkeit.

Sensoren sind also ziemlich vielseitig und können ebenso dabei helfen, einen Großteil der jährlich mehr als 10.000 entstehenden Brände in Abfallsortieranlagen einzudämmen, denn rund 80 Prozent dieser Brände werden laut Branchenangaben von beschädigten Lithium-Ionen-Batterien verursacht. Die stecken inzwischen in ziemlich vielen Gegenständen des täglichen Gebrauchs drin, etwa in elektrischen Zahnbürsten und in Smartphones, das ist so ziemlich vielen Leuten klar. Dennoch landen solche Geräte häufig im Hausmüll oder im Gelben Sack.

Viele falsch entsorgte Batterien werden vermutlich über Einweg-E-Zigaretten und Vapes in den Sortieranlagen landen; die sind in den vergangenen Jahren sehr populär geworden. Besonders viele falsch entsorgte Batterien stammen vermutlich aus diesen Produkten, die sich leicht erwerben lassen, aber oft ohne Bewusstsein für die enthaltenen Akkus und deren Problematik im Recycling entsorgt werden.

Warum Akkus im Hausmüll gefährlich sind

De facto wuchs laut Studie des BDE Bundesverbands der Deutschen Entsorgungs-, Wasser- und Kreislaufwirtschaft e. V. die Menge der in der EU in Verkehr gebrachten Gerätebatterien und -akkumulatoren von 162.000 Tonnen im Jahr 2009 auf 241.698 Tonnen im Jahr 2021. „Allein in Deutschland wuchs der Markt 2023 um mehr als 32 Prozent auf rund 23,2 Milliarden Euro“, so der BDE.

Sind Akkus und Batterien aus einem Elektrogerät vom Kunden nicht einfach auszubauen, damit sie korrekt entsorgt werden können, landen sie dann an der falschen Stelle des Recyclingprozesses und verursachen dort einen geschätzten Schaden von einer Milliarde Euro; entweder durch Beschädigungen oder gar durch die Brände. Tatsächlich fackelt es schätzungsweise rund 30 Mal am Tag in Deutschland in Abfallsortieranlagen.

Einerseits kann man versuchen, dem Problem mithilfe eines verschärften Bewusstseins beim Konsumenten Herr zu werden, und das ist sicher ein richtiger Weg. Andererseits kann es allerdings auch nicht schaden, an anderer Stelle einzugreifen. Das versucht die Röntgentechnologie des Projekts DangerSort des Fraunhofer-Instituts für Integrierte Schaltungen IIS.

DangerSort ermöglicht frühzeitige Isolation kritischer Akkus

„Wir entwickeln ein sensorbasiertes Sortiersystem, mit dem wir dank Röntgentechnologie und künstlicher Intelligenz riskante Lithium-Ionen-Batterien und Akkus erkennen und frühzeitig vom restlichen Abfallstrom trennen“, erklärt Johannes Leisner, Leiter der Gruppe Sortier- und Laborsysteme am Entwicklungszentrum Röntgentechnik des Fraunhofer IIS.

Es existierten bislang keine präventiven Maßnahmen gegen die Brände, die von Batterien in Sortieranlagen ausgelöst werden, sondern nur reaktive Möglichkeiten wie Löschsysteme. Mit der sensorbasierten Technologie, an der die Gruppe um Leisner arbeitet, ließe sich neben der frühzeitigen Isolation von Energieträgern außerdem der Produktkreislauf von Akkus und Batterien verbessern.

DangerSort funktioniert ähnlich wie ein Gepäckscanner am Flughafen. Dank der Röntgenstrahlung werden auf einem Förderband, das bis zu drei Meter pro Sekunde zurücklegt, Objekte mit verbauten Akkus und Batterien identifiziert. 

„Ein Röntgendetektor, der unter dem Förderband angebracht ist, fertigt in der Geschwindigkeit des Förderbands Aufnahmen an. Es entsteht eine kontinuierliche Serie von Röntgenbildern“, heißt es vom IIS. Ein KI-System, das besonders schnell in der Bildverarbeitung ist, wertet diese Bilder aus. Auf Basis der Ergebnisse wird die Sortierung gesteuert. Druckluftventile pusten kritische Elektrogeräte vom Förderband in spezielle Kammern und trennen sie so vom restlichen Abfallstrom. „Die unterschiedlichen Akkugrößen beim Trennverfahren zu erfassen und zu isolieren, ist schwierig – vom Zehn-Kilo-E-Bike-Akku bis hin zur Knopfbatterie ist alles dabei“, so Leisner.

Das Sortiersystem befindet sich derzeit noch im Testbetrieb am Fraunhofer IIS; Anfang Juni soll die Anlage an das Abfallentsorgungsunternehmen LOBBE ausgeliefert und erstmals in der Praxis erprobt werden. (sb)

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