MetalSens: Sensoren helfen, Hightech-Metalle aus Elektronikschrott zu recyceln

Ob in Smartphones oder Tablets – modernes Leben ist ohne Technologiemetalle nicht möglich. Neue und optimierte Recycling-Methoden sollen das Angebot erhöhen. Partner aus Industrie und Forschung entwickeln im Projekt „MetalSens“ eine sensorgestützte und staubarme Prozesskette, mit der sie diese Metalle aus Elektronikschrott gewinnen. Das Projekt wird im Rahmen der Fördermaßnahme „r4 – Innovative Technologien für Ressourceneffizienz – Forschung zur Bereitstellung wirtschaftsstrategischer Rohstoffe“ gefördert. „r4” sichert Hightech-Ressourcen und damit Zukunft.

Systematische Rückgewinnung

„MetalSens“ recycelt Seltene Erden.

Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen

Technologiemetalle, beispielsweise seltene Erden, werden hinsichtlich ihrer begrenzten Verfügbarkeit als besonders kritisch eingeschätzt. Mikrokondensatoren als typischer Bestandteil von Leiterplatten für Smartphones verbrauchen aktuell 39 Prozent der Weltproduktion des Metalls Tantal. Bis zum Jahr 2030 rechnen Studien mit einem Anstieg des Bedarfs auf das Doppelte der gegenwärtigen Ausbringungsmenge, was zu einem Nachfrageüberhang führen wird. Gleichzeitig werden lediglich sehr geringe Recyclingquoten erzielt, da eine durchgehende und wirtschaftliche Prozesskette zur Rückgewinnung von Technologiemetallen aus Elektronikschrott bislang nicht existiert.

Sensorgestützt sortieren

Im Rahmen von „MetalSens“ werden existierende Verfahren zielgerichtet für das Rückgewinnen von Technologiemetallen aus Elektronikschrott nutzbar gemacht. Die Neuentwicklung von Sensorik unter Berücksichtigung der Anforderungen vor- und nachgelagerter Prozessschritte soll die Lücke zwischen Forschung und aktueller industrieller Anwendung schließen. Innovativ betrachtet „MetalSens“ durchgängig den gesamten Recyclingprozess. Dazu gehören die parameteroptimierte und damit weniger Staub freisetzende Entstückung sowie die Neuentwicklung sortierfähiger Sensorik für geringe Bauteilgrößen. Wirtschaftliche Vorteile ergeben sich durch den Wiederverkauf bisher ungenutzter Ressourcen und einen geringeren Primärmaterialbedarf. Staubärmere Prozessführung erhöht zudem die Rohstoffmenge und reduziert Emissionen, was ebenfalls die Kosten senkt. „MetalSens“ geht Fragen an, die derzeit eine Rückgewinnung der betrachteten Metalle verhindern.

Starker Verbund

Das Projektkonsortium vereint umfangreiche Erfahrungen aus den Bereichen Zerkleinerung und Trennung von (Elektronik-)Schrott, analytische Messtechnik, metallurgische Prozesstechnik und Metallrecycling sowie Auslegung und Optimierung von Prozessketten. Neben der RWTH Aachen sowie dem Fraunhofer IPT als wissenschaftliche Partner, besteht das Konsortium aus der SICON GmbH, LLA Instruments GmbH sowie assoziiert der Aurubis AG. Als Anlagenbauer auf dem Gebiet des Recyclings von Metallen und Kunststoffen stellt die SICON GmbH das Knowhow zur staubarmen Zerkleinerung und mechanischen Konditionierung des Elektronikschrotts, insbesondere von Leiterplatten. Die LLA Instruments GmbH entwickelt mit analytischer Messtechnik eine sensorgestützte Sortierung der Komponenten, um diese einer metallurgischen Verwertung zuzuführen. Metallurgisch erfolgt die Rückgewinnung der Technologiemetalle. Entwickelt und umgesetzt wird die metallurgische Prozesstechnik vom IME der RWTH Aachen.

Um sicherzustellen, dass neben den Technologiemetallen auch weiterhin die anfallenden Kupfer-Fraktionen verwertet werden, beteiligt sich die Aurubis AG mit umfassendem Knowhow beratend am Projekt. Fraunhofer IPT koordiniert „MetalSens“ und übernimmt die durchgängige Erfassung und Synchronisierung gegenseitiger Prozessanforderungen. Ziel ist weniger die isolierte Optimierung von Einzelschritten, sondern ein Optimum für die gesamte Prozesskette zu erreichen.

Aktuelles

Staubarmes Recycling wertvoller Rohstoffe aus Elektronikschrott

Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT

Pressemeldung vom 16.11.2016