Warum Leistungselektronik eine Goldgrube ist

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Glaubt man aktuellen Prognosen der Beratungsfirma PricewaterhouseCoopers (PwC), bauen die deutschen Hersteller im Jahr 2023 mehr als 500.000 Elektroautos in Europa. Die Zahl der Hybride soll bis dahin bei schätzungsweise 1,7 Millionen jährlich liegen. Mehr Elektrofahrzeuge auf den Straßen bedeuten aber auch mehr E-Mobile, die recycelt werden müssen. Insbesondere die Leistungselektronik enthält zum Teil wertvolle Metalle. 

In einer aktuellen Untersuchung des Öko-Instituts mit Partnern ist daher analysiert worden, welches Potenzial das Recycling von Leistungselektronik aus Elektroautos hat. Die Forscher kommen zu dem Ergebnis, dass die Metalle statt im konventionellen Autoshredder in spezialisierten Elektronik-Recyclinganlagen rückgewonnen werden sollten. So könnten strategisch wichtige Metalle, insbesondere Edelmetalle wie Gold, Silber und Palladium, mit hohen Recyclinggraden von über 90 Prozent zurückgewonnen werden. Das zeige der Vergleich des Expertenteams mit dem herkömmlichen Recycling im Autoshredder, wo ein Großteil der Edelmetalle (75 Prozent und mehr) verloren gehe. 

Werden die Platinen mit den elektronischen Bauteilen der Leistungselektronik zusätzlich chemisch behandelt, ließen sich darüber hinaus Tantal und ein höherer Anteil des Zinns in den Platinen zurückgewinnen, so die Studie. Dies habe jedoch einen hohen Behandlungsaufwand zur Folge und sei in der Gesamtbilanz mit keinen nennenswerten ökologischen Vorteilen verbunden. Es führe zudem zu Mehrkosten, die nicht durch den Erlös der rückgewonnenen Metalle gedeckt werden könnten.

Spezifisches Recycling reduziert Staubanteil

Die Leistungselektronik, die in Elektrofahrzeugen als wichtiges Bauteil für das Energiemanagement eingesetzt wird, "formt die bereitgestellte elektrische Energie in die vom Verbraucher benötigte Form um", erklärt Springer-Autor Joachim Specovius im Kapitel Was ist Leistungselektronik? aus dem Buch Grundkurs Leistungselektronik. Sie hat auf Grund ihres Metallgehalts einen hohen Wert. Leistungselektronik enthält laut Öko-Institut zu rund 60 Prozent Aluminium im Gehäuse sowie zu 12 Prozent Kupfer in Kabeln und auf den Platinen. Dazu kämen geringere Mengen Edelmetalle wie Gold, Silber, Palladium, die in verschiedenen Bauteilen auf den Platinen vorkommen.

Hochgerechnet auf eine Tonne Leistungselektronik schätzen die Wissenschaftler, dass durch das gezielte Elektrorecycling rund sieben Gramm Gold, 23 Gramm Silber, ein Gramm Palladium und 500 Gramm Zinn mehr rückgewonnen werden können als beim Recycling über den Autoshredder, eine Technik, die sich seit den 70er-Jahren durchgesetzt hat und im Kapitel Recycling von Altfahrzeugen aus dem Buch Recyclingtechnik genauer beschrieben wird. Der Grund: Im gröber arbeitenden Auto-Shredder gehen diese Metalle als Stäube verloren, wohingegen beim spezifischen Elektronikrecycling die Staubanteile deutlich reduziert werden können. Eine Tonne Leistungselektronik fällt an, wenn rund 100 Elektrofahrzeuge verwertet werden.

Auch wirtschaftlich ist das Elektrorecycling vorteilhaft 

Für die Zukunft nehmen die Experten an, dass bei einem künftigen jährlichen Absatz von einer Million Elektrofahrzeugen schätzungsweise folgende Metallmengen wiedergewonnen werden können: sieben Tonnen Zinn, 85 Kilogramm Gold, 300 Kilogramm Silber, 17 Kilogramm Palladium und 70 Tonnen Kupfer.

"Zum Vergleich: Heute kommen im gesamten Elektrik- und Elektronikbereich in Deutschland 12 Tonnen Gold zum Einsatz", sagt Dr. Winfried Bulach, Wissenschaftler am Öko-Institut mit Blick auf die Zukunft. "Die Zahlen machen deutlich, dass bei einem künftigen Durchbruch der Elektromobilität – also mit einer jährlichen Neuzulassung von mehreren Millionen Fahrzeugen – ein optimiertes Recycling zu relevanten Ressourceneinsparungen führen kann. Und auch wirtschaftlich ist das Elektrorecycling trotz höherer Kosten von Vorteil."