Schadstoffe und gefährliche Eigenschaften

Allgemein

In jedem Batterietyp, auch in den nach Abfallverzeichnis-Verordnung (AVV) als nicht gefährlich eingestuften Altbatterien, sind Schadstoffe verschiedener Art und in unterschiedlichen Konzentrationen enthalten:

• Schwermetalle, z. B. Blei, Cadmium, Nickel oder Quecksilber in metallischer Form, als Legierung oder in unterschiedlichen Verbindungen,
• anorganische gefährliche Stoffe, z. B. Elektrolyt (alkalisch oder sauer),
• organische gefährliche Stoffe, z. B. organische Elektrolyte und reaktionsunterstützende Zusätze.

Aufgrund der großen Typenvielfalt liegen die Stoffe in unterschiedlichsten Zusammensetzungen vor. Für nähere Informationen ist im Einzelfall auf die Technischen Merkblätter und die Sicherheitsdatenblätter der Hersteller sowie die GESTIS-Gefahrstoffdatenbank (siehe Quellenverzeichnis) zurückzugreifen.

Aus den Schadstoffgehalten resultieren beim normalen Umgang (Anwendung, Lagerung etc.) keine Gefahren. Die Risiken kommen nur dann zum Tragen, wenn Batterien unsachgemäß geöffnet, zerkleinert oder sonst wie mechanisch zerstört werden. Ein besonders hohes Risiko ist allerdings bei Lithium-Ionen-Akkumulatoren gegeben. Hier besteht hohe Brandgefahr bei Kurzschluss und Beschädigung. Diese Reaktion kann bereits durch Wasser (Regen, hohe Luftfeuchtigkeit) hervorgerufen werden. Dadurch kann es bei der Erfassung, dem Transport und der Behandlung (bspw. mechanische Zerkleinerung von elektrischen und elektronischen Bauteilen, die noch Lithium-Ionen-Akkumulatoren enthalten) zu Bränden kommen. Durch Abkleben der Pole kann ein Kurzschluss vermieden werden.

Schwermetalle

Das Inverkehrbringen von Batterien mit Gehalten an Quecksilber von > 0,0005 Masse-% (Rundzellen) bzw. > 2 Masse-% (Knopfzellen) sowie mit einem Gehalt an Cadmium > 0,002 Masse-% ist verboten. Ausnahmen sind im Batteriegesetz (BattG) geregelt. Sie betreffenu. a. das Inverkehrbringen von Knopfzellen und die Verwendung von cadmiumhaltigen Batterien für Not- oder Alarmsysteme oder medizinische Ausrüstung.

Aktuell zur Entsorgung anstehende Altbatterien können je nach Typ und Herstellungsjahr Quecksilber- und Cadmiumgehalte aufweisen, die weit über die vorgenannten Grenzwerte hinausgehen. Dies bezieht sich in erster Linie auf ältere Alkali-Mangan-Batterien (Rundzellen und Knopfzellen), Quecksilber-Oxid-Batterien und Nickel-Cadmium-Akkus.

Die Metalle liegen - je nach Batterietyp - in metallischer, oxidischer oder gelöster Form, als Legierung oder Verbindung vor.

Cadmium und Quecksilber sind unabhängig von der vorliegenden Konzentration als akut toxisch eingestuft und der WGK 3 (stark wassergefährdend) zugeordnet.

Blei liegt in der Regel als Blei(II)-sulfat und Blei(IV)-oxid vor, die

• das Kind im Mutterleib schädigen können und
• gesundheitsschädlich bei Einatmen und bei Verschlucken sind sowie
• bei längerer oder wiederholter Exposition als organschädigend (erst ab > 0,5 Masse %) und
• als vermutlich die Fruchtbarkeit beeinträchtigend (erst ab > 2,5 Masse-%) eingestuft werden.

Zudem sind die Verbindungen sehr giftig für Wasserorganismen mit langfristiger Wirkung. Blei(IV)-oxid ist zudem als oxidierend wirkend eingestuft. Beide Verbindungen sind zudem stark wassergefährdend (WGK 3).

Bei den Lithium-Ionen-Batterien liegt das Lithium in der Kathode zumeist als Verbindung vor, z. B. Lithiumcobalt- oder Lithiumnickeldioxid. Lithiumcobaltdioxid kann allergische Hautreaktionen hervorrufen und ist als vermutlich krebserzeugend eingestuft. Darüber hinaus ist es deutlich wassergefährdend (WGK 2). Lithiumnickeldioxid kann beim Einatmen Krebs erzeugen, ist organschädigend bei längerer oder wiederholter Exposition und kann allergische Hautreaktionen hervorrufen.

Nickel ist in unterschiedlichen Verbindungen in vielen Batterietypen enthalten. Die in Batterien vorkommenden Nickeloxide können allergische Hautreaktionen hervorrufen, beim Einatmen Krebs erzeugen, wirken organschädigend bei längerer Exposition und sind als schwach gewässergefährdend (WGK 1) eingestuft. Nickelhydroxid ist über die bereits genannten Gefahren hinaus gesundheitsschädlich beim Verschlucken und Einatmen, kann Hautreizungen sowie Allergien, asthmaartige Symptome und Atembeschwerden verursachen und das Kind im Mutterleib schädigen. Zudem ist es als stark wassergefährdend (WGK 3) eingestuft.

Mangan liegt zumeist als eines der Oxide vor, welche unterschiedlich eingestuft sind:

• Mangan(II)-oxid: kein gefährlicher Stoff nach GHS, schwach wassergefährdend (WGK 1)
• Mangan(IV)-oxid: gesundheitsschädlich bei Verschlucken oder bei Einatmen und organschädigend bei längerer Exposition, schwach wassergefährdend (WGK 1)
• Mangan(III)-oxid: gesundheitsschädlich bei Verschlucken und beim Einatmen, verursacht Hautreizungen und schwere Augenreizung, kann die Atemwege reizen

Silber liegt zumeist als Oxid vor. Silber(I)-oxid kann Brände oder Explosionen verursachen (starkes Oxidationsmittel) und verursacht schwere Augenschäden. Zudem ist es der WGK 2 (deutlich wassergefährdend) zugeordnet

Anorganische Schadstoffe

In allen Batterien sind Elektrolyte als Flüssigkeit oder Gel vorhanden. Es handelt sich um Säuren, z. B. Schwefelsäure, oder Laugen, z. B. Kalilauge. Aufgrund der im Anwendungsfall üblichen Konzentrationen sind die Elektrolyte als ätzend und schwach wassergefährdend (WGK 1) einzustufen.

In Lithium-Ionen-Batterien werden teilweise anstelle der wässrigen Elektrolyte wasserfreie anorganische Elektrolyte verwendet, z. B. Thionylchlorid, welches als giftig beim Einatmen, gesundheitsschädlich beim Verschlucken, ätzend und reizend eingestuft ist und heftig mit Wasser reagiert. Für nähere Angaben ist auf die technischen Beschreibungen und die Sicherheitsdatenblätter der Hersteller zurückzugreifen.

Organische Schadstoffe

In bestimmten Typen von Lithium-Ionen-Batterien werden organische Lösemittel als Elektrolyt verwendet, z. B. Ethylencarbonat oder Propylencarbonat, denen wasserfreie Elektrolytsalze zugesetzt sind, z. B. Lithiumperchlorat. Die Stoffe sind z. T. als reizend und entzündbar eingestuft. Aufgrund der Vielfalt der in Frage kommenden Stoffe und Zubereitungen muss im Einzelfall auf die technischen Beschreibungen der Hersteller zurückgegriffen werden.

Gefährliche Abfälle sind in der Abfallverzeichnis-Verordnung (AVV) mit einem Sternchen (*) gekennzeichnet. Von ihnen wird angenommen, dass sie mindestens eine gefahrenrelevante Eigenschaft nach Anhang III der Richtlinie 2008/98/EG besitzen. Einige Abfallarten sind aufgegliedert in gefährliche (*) und in nicht gefährliche Abfälle (sogenannte Spiegeleinträge), bei denen die Einstufung als "gefährlich" vom Gehalt gefährlicher Stoffe abhängig gemacht wird.

Die Regelungen für den Abfallbereich beruhen u. a. auf den Rechtsvorschriften der Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 (CLP-Verordnung) und gelten seit dem 01.06.2015 im europäischen Recht. Im deutschen Abfallrecht ist die AVV durch die Verordnung zur Umsetzung der novellierten abfallrechtlichen Gefährlichkeitskriterien geändert worden (siehe hierzu die Rubrik - Aktuelles zur AVV).

In der folgenden Tabelle wird aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht die vollständige Stoffeinstufung dargestellt, die bei Bedarf in Stoffdatenbanken, z. B. Einstufungs- und Kennzeichnungsverzeichnis der ECHA (EU), GESTIS (DE), GisChem (DE), GSBL (DE) oder IGS (NW), verlinkt im Quellenverzeichnis, nachgesehen werden kann.

In der folgenden Tabelle sind Links zur Abfallanalysendatenbank ABANDA angegeben, mit deren Hilfe Sie Informationen zur chemischen Zusammensetzung der Abfälle erhalten. Zu jeder Abfallart ist in der Tabelle die Anzahl der vorhandenen Analysen angegeben. (Bei weniger als 10 Analysen sind keine sinnvollen statistischen Auswertungen möglich und es wird deshalb nicht nach ABANDA verlinkt).