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06.05.2013 | Werkstofftechnik | Im Fokus | Onlineartikel

Herausforderung Werkstoffrückgewinnung

Autor:
Dieter Beste

Ein wichtiges Kriterium für die Verwendung eines bestimmten Werkstoffs ist neben seiner Eignung für eine bestimmte Aufgabe seine Recyclingfähigkeit. Dabei gewinnt neben klassischen Gesichtspunkten wie der Schonung natürlicher Ressourcen der Ausgleich eines Mangels an Primärrohstoffen immer mehr an Gewicht.

Neben dem erprobten Recycling von Stahl, Aluminium, Kupfer oder Kunststoffen stellen sich in der Werkstofftechnik gegenwärtig ganz neue Fragen: Wie etwa lassen sich Metalle aus der Reihe der Seltenen Erden aus Hightech-Produkten zurückgewinnen? Antworten hierzu müssen auch aus wirtschaftsstrategischen Überlegungen gefunden werden, denn der Bedarf an derartigen Rohstoffen nimmt stark zu. Da die Versorgungslage für diese Rohstoffe jedoch unsicher ist, könnte es zu Versorgungsengpässen im Rohstoffimportland Deutschland kommen.

Seit dem Sommer 2012 verfolgen nun bundesweit 50 Unternehmen und 40 Forschungseinrichtungen im Rahmen der vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Verbundmaßnahme „r³ - Innovative Technologien für Ressourceneffizienz – Strategische Metalle und Mineralien“ das gemeinsame Ziel, die Effizienz in der Gewinnung und Verwendung von wirtschaftsstrategisch wichtigen Metallen wie z. B. Indium, Germanium, Gallium und Seltene Erden aber auch von Industriemineralen wie Flussspat zu erhöhen. Diese Metalle und Mineralien werden vor allem für die Herstellung von Computern, Mobiltelefonen, Energiesparlampen oder Dauermagneten für Windkraftanlagen benötigt.

Forscher tüfteln an der Rückgewinnung von seltenen Metallen

Mehr als 200 Experten diskutierten Mitte April auf der Kick-off-Veranstaltung der r³-Fördermaßnahme im sächsischen Freiberg erste Projektergebnisse:

• Recycling von Elektronikaltgeräten: Neben Gallium und Germanium aus Mikrochips und Indium aus Flachbildschirmen konzentriert sich das Projekt „UPgrade“ auf Seltene Erden, Tantal, Kobalt, Zinn und Antimon. Im Ergebnis soll ein Wertstoffkataster erstellt und zusammen mit Herstellern diskutiert werden, wie Produkte für ein sinnvolles und effizientes Recycling gestaltet werden müssen („Design for Recycling“).

• Ersatz für Indium: Da Deutschland für Indium zu 70 % auf Importe aus China angewiesen ist und die Preise stetig ansteigen, suchen die Forscher im Verbundprojekt SubITO nach alternativen Rohstoffen und Verfahren zur Herstellung leitfähiger Schichten für Touchscreens, Flachbildschirme oder Photovoltaikzellen. Erste Ergebnisse zeigen, dass sich mit Zinnoxid ähnlich gute leitfähige Eigenschaften erzeugen und sich zudem Kosten einsparen lassen.

Fündig werden wollen die Rohstoffarchäologen zum Beispiel auch in alten Bergbauhalden (hier vermuten sie u. a. Indium, Lithium, Germanium und Gallium) und in der Rostasche aus der Hausmüllverbrennung, die reich an Wertstoffen wie Zink, Kupfer oder Blei sei.

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