Staubarmes Recycling wertvoller Rohstoffe aus Elektronikschrott

Die metallurgische Verwertung stellt den letzten Schritt im Rahmen der MetalSens-Prozesskette dar. Foto: IME - Metallurgische Prozesstechnik und Metallrecycling Institut und Lehrstuhl der RWTH Aachen, Fotograf: Martin Braun

Erreichen Elektronikgeräte wie Smartphones und Tablets das Ende ihrer Lebenszeit, landen viele dieser Geräte im Müll. Dabei könnten Technologiemetalle wie Germanium, Tantal oder seltene Erden durch konsequentes und systematisches Recycling zurückgewonnen werden. Aufwändige Recyclingprozesse setzen große Mengen an umweltbelastendem Staub frei, der die Wiederverwendung behindert. Das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT aus Aachen entwickelt deshalb jetzt gemeinsam mit vier Partnern aus Industrie und Forschung eine staubarme und sensorgestützte Prozesskette, mit der sich Technologiemetalle aus gebrauchter Elektronik kostengünstig und ressourceneffizient zurückgewinnen lassen.

Wachsender Rohstoffbedarf, steigende Preise und die gesetzlichen Vorgaben zum Umgang mit Elektronikschrott zwingen Unternehmen zu immer umfassenderem Recycling. Sogenannte Technologiemetalle und seltene Erden sind weltweit nur in begrenzten Mengen verfügbar, werden bisher nur selten fair und umweltverträglich abgebaut und gelten damit als besonders kritisch. Gleichzeitig werden nur sehr geringe Recyclingquoten erzielt, da eine kostengünstige Rückgewinnung der begehrten Rohstoffe aus Elektronikschrott noch nicht in größerem Maßstab gelingt. Neue Recyclingansätze erarbeiten die Aachener Forscher deshalb jetzt gemeinsam mit Industriepartnern im Forschungsprojekt »MetalSens – Entwicklung einer Prozesskette zur staubarmen Rückgewinnung von Technologiemetallen bestückter Leiterplatten mittels sensorgestützter Sortierung«.

Dafür werden bestehende Recyclingverfahren zielgerichtet für die Rückgewinnung von Technologiemetallen aus Elektronikschrott optimiert. 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, die parameteroptimierte und damit weniger Staub freisetzende »Entstückung« sowie die Neuentwicklung sortierfähiger Sensorik für geringe Bauteilgrößen bei hoher Geschwindigkeit. Kostenvorteile ergeben sich nicht nur durch den Wiederverkauf bisher ungenutzter Ressourcen und einem geringeren Primärmaterialbedarf. Staubärmere Prozessführung erhöht zudem die Rohstoffmenge und reduziert Emissionen, was ebenfalls die Kosten senkt.

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 dem Fraunhofer IPT und dem IME der RWTH Aachen als wissenschaftliche Partner, besteht das Konsortium aus der SICON GmbH, LLA Instruments GmbH sowie assoziiert und beratend der Aurubis AG. Die Partner bringen im Projekt ihre umfassenden Erfahrungen mit der Zerkleinerung und Trennung und Verwertung von (Elektronik-)Schrott in das Projekt ein. Kenntnisse der analytischen Messtechnik, der metallurgischen Prozesse und im Metallrecycling sowie in der Auslegung und Optimierung von Prozessketten sind ebenso im Konsortium vertreten. Das primäre Projektziel ist dabei weniger die isolierte Optimierung der Einzelschritte im Recyclingprozess, sondern vielmehr, ein Optimum für die gesamte Prozesskette zu erreichen.