Kleine Geräte, grosse Herausforderungen: Recycling von E-Zigaretten
Erst erzeugen sie jede Menge Dampf, dann werden sie zu Staub zermahlen, um die begehrte Schwarzmasse freizugeben – die Rede ist von den E-Zigaretten, die in ihrer Einwegausführung für grosse Abfallmengen sorgen.
E-Zigaretten gibt es heute in nahezu unüberschaubarer Vielfalt: als Einweg- oder Mehrweggeräte in unterschiedlichen Ausführungen, Farben und Geschmacksaromen (Abbildung 3). Unabhängig vom Design und von der Nutzungsdauer handelt es sich bei sämtlichen E-Zigaretten um Elektrogeräte. Sie enthalten sowohl wertvolle Rohstoffe als auch fest integrierte Lithium-Ionen-Akkus.
Der Absatz von E-Zigaretten in der Schweiz hat in den vergangenen Jahren deutlich zugenommen. Im Jahr 2022 wurden schätzungsweise 10 Millionen E-Zigaretten in die Schweiz importiert. Nach starkem Wachstum in den Vorjahren flachte die Entwicklung im Jahr 2024 erstmals ab. Im Jahr 2025 waren die Mengen gar leicht rückläufig. Trotz ihrer Einstufung als Elektrogeräte gelangte ein Grossteil der E-Zigaretten bislang in den Siedlungsabfall oder wurde unsachgemäss entsorgt, anstatt einer fachgerechten Sammlung und Verwertung zugeführt zu werden.
Vor diesem Hintergrund lancierte SENS eRecycling im Jahr 2023 in Zusammenarbeit mit verschiedenen Partnern eine Branchenlösung zur umweltgerechten Entsorgung von E-Zigaretten. Die Ziele dieser Lösung sind die strukturierte Erfassung und das sichere Recycling der Geräte in der Schweiz. Seit Einführung der Branchenlösung wird eine strukturierte Möglichkeit zur Sammlung und zum Recycling von E-Zigaretten systematisch angeboten.
Im Jahr 2024, ein Jahr nach der Einführung der Branchenlösung, verarbeitete die Batrec Industrie AG insgesamt 61 Tonnen E-Zigaretten. Im Jahr 2025 belief sich die gesammelte Menge auf 72 Tonnen.
Sammlung
Konsument:innen haben die Möglichkeit, ausgediente E-Zigaretten entweder an einer Verkaufsstelle, bei einer der rund 630 SENS-Sammelstellen oder mittels Vape Recycling Bags per Post abzugeben. Derzeit wird etwa ein Drittel der tatsächlichen Rückgaben über die direkte Sammlung von E-Zigaretten (Verkaufsstellen und Vape Recycling Bag) erfasst. Rund zwei Drittel gelangen gemeinsam mit ausgedienten Batterien in die Sammlung und werden anschliessend an die Batrec Industrie AG in Wimmis transportiert.
Der Transport der E-Zigaretten erfolgt aufgrund der gemeinsamen Sammlung mit Batterien als Gefahrgut in speziell dafür vorgesehenen Stahlfässern. Auch E-Zigaretten aus der direkten Sammlung von E-Zigaretten werden in einem Zwischenschritt in solche Fässer umgepackt, um einen sicheren Transport zu gewährleisten. Diese Sicherheitsmassnahmen werden getroffen, da integrierte Lithium-Ionen-Akkus bei mechanischer Beschädigung oder Kurzschluss ein hohes Brandrisiko darstellen. Sie können sich innerhalb kurzer Zeit entzünden. Ursachen dafür sind ihre hohe Energiedichte, die chemische Reaktivität des Lithiums und der enthaltene organische Elektrolyt. Wenn ein Lithium-Ionen-Akku einmal brennt, wird beim Brand selbst weiterer Sauerstoff freigesetzt: Die Batterie brennt auch unter Luftabschluss weiter.
E-Zigaretten ohne Brand zerlegen
In E-Zigaretten sind Lithium-Ionen-Akkus oft so verbaut, dass sie sich vom Gehäuse nur schwer trennen lassen. Die grösste Herausforderung für das Recycling von E-Zigaretten ist es deshalb, die Geräte mit den enthaltenen Lithium-Ionen-Akkus zu zerlegen, ohne einen Brand zu verursachen.
Im aktuellen Recyclingprozess werden E-Zigaretten zunächst von anderen Batterietypen manuell aussortiert. Anschliessend erfolgt eine kontrollierte Zwischenlagerung der Geräte in einem Wasserbad über einen Zeitraum von etwa einer Woche (Abbildung 4). Durch diese Massnahme werden die Lithium-Ionen-Akkus weitgehend entladen und das Brandrisiko wird deutlich reduziert. Nach der Entladung wird das Wasser abgelassen, und die E-Zigaretten werden der mechanischen Aufbereitung zugeführt. In diesem Prozessschritt wird die zuvor beworbene Vielfalt der Geschmacksaromen nochmals deutlich, wenn beim Zerkleinern der Geräte verbleibende Liquidreste freigesetzt werden.
Die Zerkleinerung der Geräte erfolgt unter Zugabe von Wasser, um die Entstehung von Zündquellen während des Prozesses zu vermeiden. Das führt jedoch dazu, dass das geschredderte Gemisch nach der Zerkleinerung feucht ist. Damit die Separation optimal funktioniert, muss das Gemisch wieder getrocknet werden. Danach erfolgt die Separation in die Fraktionen, die bei externen Verarbeitern rezykliert oder verwertet werden. Es entstehen folgende Fraktionen: Schwarzmasse, Nichteisenmetall-Fraktionen, brennbare Fraktionen sowie eine Mischfraktion aus elektronischen Bestandteilen und Gehäuseteilen, die bei einem Elektrogeräterecyclingbetrieb weiterverarbeitet wird.
Zertifizierung als SENS-Recycler
Für die Lizenzierung als SENS-Recycler muss die Verarbeitung mit einem Batchtest gemäss EN-Norm 50625 abgenommen werden. Aufgrund der Kapazität der Recyclinganlage umfasste die Batchverarbeitung fünf Tonnen E-Zigaretten. Während einer Batchverarbeitung werden alle Input- und alle Output-Gewichte gemessen, damit eine vollständige Massenbilanz über den Verarbeitungsprozess erstellt werden kann. Für alle entstandenen Fraktionen muss der Recyclingbetrieb nachweisen, wie diese weiterverarbeitet werden. Abnehmer dieser Fraktionen müssen angeben, nach welchen Verfahren sie die Fraktionen behandeln und welche Sekundärrohstoffe dabei entstehen. In diesen Deklarationen der Abnehmer muss angegeben werden, wie gross der Gewichtsanteil der entstandenen Materialien ist und wie sie bei den nachfolgenden Abnehmern verarbeitet werden. Mit dieser vollständigen Kontrolle der Abnahmewege kann daraufhin in einer spezialisierten Software berechnet werden, wie hoch die Recycling- und die Verwertungsquote für die E-Zigaretten sind.
Bei der Batrec Industrie AG fand eine solche Batchverarbeitung Ende 2025 statt. Das Verfahren mit Wasserzugabe im Zerkleinerungsschritt und nachfolgender Trocknung stellte spezielle Anforderungen an die Bilanzierung der Inputs und Outputs. Weil die Wasserzugaben und -verluste prozessbedingt nicht exakt bestimmt werden konnten, waren umfangreiche Wägungen der Zwischenfraktionen erforderlich. Zudem ist die Software «RepTool» zur Auswertung der Batchversuche nicht darauf eingerichtet, Wasserzugaben und Verdampfung im Prozess präzise zu bilanzieren. Auch diese Einschränkung verlangte bei der Auswertung sorgfältige Überlegungen zum Einbezug des Prozesswassers, damit die Bilanz am Ende stimmte. Durch die Bilanzierung aller Inputs und Outputs aus der Verarbeitung beim Batchversuch konnte der Prozess erfolgreich die SENS-Vorgaben erfüllen.
Aus dem Batchversuch wurden wichtige Erkenntnisse gewonnen. Die Anteile verschiedener Elemente in der Schwarzmasse konnten bestimmt werden. Wir sahen, dass Kobalt in deutlich höherer Konzentration in der Schwarzmasse vorkommt als das Lithium, das den Batterien ihren Namen gibt. Die Reinheit der erhaltenen weiteren Fraktionen konnte ebenfalls analysiert werden. Mit den Resultaten sollte es möglich sein, den Prozess künftig weiter zu optimieren. Es zeigte sich auch, dass die Abnehmer im Hinblick auf die Recyclingquote eine entscheidende Rolle spielen können. Aus der Schwarzmasse gewinnen nicht alle Folge-Verarbeiter dieselben Wertstoffe zurück. Entsprechend kann auch die Recyclingquote je nach Abnehmer unterschiedlich ausfallen.
Weil sowohl Elementanalysen mit induktiv gekoppelter Plasma-Massenspektrometrie (ICP-MS) als auch mit Röntgenfluoreszenz-Analyse (XRF-Fingerabdruck) durchgeführt wurden, konnten die Differenzen zwischen den beiden Messmethoden exemplarisch untersucht werden. Dabei wurde deutlich, dass die beiden Methoden bei der Bestimmung der Massenanteile erheblich voneinander abweichen können. In Abbildung XY sind die Unterschiede zwischen Elementanalyse und XRF dargestellt. Dabei wurde das Ergebnis der Elementanalyse jeweils auf 100 % gesetzt und das Ergebnis des XRF-Fingerabdrucks im Verhältnis dazu in Prozent berechnet. Die grafische Darstellung zeigt, dass die Gehalte von Kupfer, Eisen und Cadmium im XRF-Fingerabdruck nur etwa halb so gross gemessen wurden wie in der ICP-MS. Für Nickel und Kobalt in der Probe 1 stimmen die Ergebnisse beider Methoden gut überein. Für Kobalt in der zweiten Probe war der Messwert im XRF-Fingerabdruck jedoch um rund 50 % höher als in der ICP-MS. Der XRF-Fingerabdruck ist für seine ungenauen Ergebnisse bekannt, weshalb diese vom Labor auch als «semiquantitativ» bezeichnet werden. Ein Vorteil des XRF-Fingerabdrucks besteht darin, dass er kostengünstig aufzeigen kann, welche Elemente in einer Probe erwartet werden können. Für eine genaue Bestimmung des Massenanteils ist jedoch eine Analyse mit dem Massenspektrometer nötig.
Fazit
Es zeigt sich, dass das Recycling von E-Zigaretten technisch anspruchsvoll, aber umsetzbar ist. Der erfolgreiche Batchversuch belegt, dass eine normkonforme Verarbeitung mit nachvollziehbarer Massenbilanz möglich ist und wertvolle Rohstoffe wie Kobalt, Nickel und Kupfer zurückgewonnen werden können.
Mit dem weiteren Marktwachstum gewinnt die konsequente Sammlung von E-Zigaretten zusätzlich an Bedeutung. Nur wenn E-Zigaretten systematisch in die vorgesehenen Rücknahmestrukturen gelangen, lassen sich Sicherheitsrisiken minimieren, Recyclingquoten verbessern und Ressourcen nachhaltig im Kreislauf halten.