Forscher tüfteln an der Rückgewinnung von Wertstoffen

08.05.2013 - Deutschland

Die Rückgewinnung von metallischen Rohstoffen aus ausgedienten Produkten ist nicht ganz so einfach: Seltene Metalle sind häufig sehr versteckt in High-Tech-Produkten eingebaut und so kombiniert, dass sie sich nur mit hohem Aufwand trennen lassen. „Wir müssen den Aufbau von Produkten und den Einsatz von Metallen besser verstehen und beschreiben um das Recycling zu verbessern.“ Das empfiehlt das r³-Verbundprojekt „UPgrade“ unter der Leitung der Technischen Universität Berlin als ein Zwischenergebnis der bisherigen Arbeiten. Die Berliner Professorin Vera Rotter zeigte für acht Metalle, welche Probleme und Fragen sich beim Recycling der von ihr untersuchten Elektronikaltgeräte stellen. 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 für verschiedene Produkte erstellt werden. Mit Praxispartnern werden neue Anreicherungsverfahren entwickelt und getestet, die auf bislang nur unzureichend rückgewonnene Metalle zielen. Mit diesen Ergebnissen soll dann gemeinsam mit Herstellern von Elektronikaltgeräten diskutiert werden, wie Produkte für ein sinnvolles und effizientes Recycling letztendlich „designt“ werden müssen (Stichwort „Design for Recycling“).

Ersatz für Indium

Da Deutschland für Indium zu 70 % auf Importe aus China angewiesen ist und die Preise stetig ansteigen, sucht das r³-Verbundprojekt SubITO unter Leitung von Dr. Holger Althues vom Fraunhofer Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS 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 lassen und zudem erhebliche Kosten eingespart werden können; Indium ist derzeit 38-mal teurer als Zinn.

Wertstoffe in alten Bergbauhalden

Metallische Rohstoffe finden sich aber auch in Bergbau- und Hüttenhalden über ganz Deutschland verteilt. Das r³-Haldencluster präsentierte erste Ergebnisse von insgesamt drei Verbundprojekten, die deutschlandweit diese Halden auf ihren Gehalt an Wertstoffen untersuchen. „Dort lagern erhebliche Mengen an strategisch wichtigen Metallen wie Indium, Lithium, Germanium und Gallium“, so Prof. Jens Gutzmer, Direktor des Helmholtz-Instituts Freiberg für Ressourcentechnologie (HIF) und Koordinator des r³-Haldenclusters. Erste Proben von Bergbau- und Hüttenhalden werden derzeit auf den Gehalt an Wertstoffen untersucht, dann soll an den Methoden zur Gewinnung gearbeitet werden. Das r³-Haldencluster will letztendlich ein Ressourcenkataster für Deutschland erstellen: Auf einen Klick sieht man dann, wo sich welche Wertstoffe in Deutschland aus Halden gewinnen lassen.

Wertvolle Asche aus der Hausmüllverbrennung

Aber auch Rostaschen aus der Hausmüllverbrennung bergen ebenfalls einen potenziellen Schatz von Wertmetallen, wie das r³-Verbundprojekt ATR unter Leitung der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung genauer untersuchen wird. Erste Verfahren zur Rückgewinnung von Zink, Kupfer, Blei und anderen Metallen aus Aschen und Schlacken wurden bereits getestet. In einer Pilotanlage auf der Deponie Damsdorf/Tensfeld nordöstlich von Hamburg sollen die Aschen so aufbereitet werden, dass die Metalle später mit diesen Verfahren gezielt angereichert werden können.

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