Elektromotoren recyceln – Neue Quelle für Rohstoffe
Seltenerdmetalle sind unabdingbar für die Elektromobilität, neue Ansätze zur Rückgewinnung werden gesucht.
Ein Konsortium aus Industrie und Forschung entwickelt unter der Leitung von Siemens Recyclinglösungen für Elektromotoren. Schwerpunkt sind dabei die Permanentmagnete mit ihrem hohen Anteil an Metallen der Seltenen Erden, die für Elektro- und Hybridfahrzeuge benötigt werden. Die Partner im Projekt MORE (Motor Recycling) betrachten die gesamte Breite der Wertschöpfungskette von der Auslegung und Fertigung der Motoren über die Retrologistik bis zum Wiedereinsatz im Fahrzeug, um eine industriell einsetzbare Lösung zu entwickeln. Das Projekt wird vom deutschen Bundesforschungsministerium (BMBF) gefördert.
Für kompakte und leichte Synchronmotoren werden Permanentmagnete mit einem Anteil von etwa 30 Prozent an Seltenerdmetallen benötigt. Der Bedarf an Seltenen Erden wird in den nächsten Jahren stark ansteigen – unter anderem auch aufgrund der Verbreitung von Elektro- und Hybridfahrzeugen. Da andererseits bei der Lieferung der Seltenen Erden im Moment ein chinesisches Monopol besteht, sind Versorgungsengpässe zu erwarten. Daher fördert das BMBF im Rahmen der Bekanntmachung „Schlüsseltechnologien für die Elektromobilität“ (STROM) unter anderem die Entwicklung Ressourcen schonender Technologien für Elektrofahrzeuge.
Die Forscher verfolgen mit dem Projekt MORE verschiedene Ansätze für das Recycling von Elektromotoren: Den Ausbau der insgesamt etwa ein Kilogramm schweren Magnete aus Altmotoren, die Reparatur und die anschließende Wiederverwendung des Elektromotors oder seiner Komponenten genauso wie die werk- und rohstoffliche Wiederverwertung der Magnetmaterialien und der Seltenerdmetalle durch Wiedergewinnung aus vorsortiertem und geschreddertem Material. Außerdem sollen Konzepte für ein recyclinggerechtes Motordesign erstellt, sowie Ökoeffizienzanalysen und Modelle für Stoffkreisläufe ausgearbeitet werden.
Bis 2014 sollen die Ergebnisse des Förderprojekts vorliegen. Beteiligt sind Experten von Siemens, Daimler, Umicore und Vacuumschmelze, der Universität Erlangen, der Technischen Universität Clausthal, des Öko-Instituts Darmstadt und des Fraunhofer-Instituts für System- und Innovationsforschung. Die im Projekt entwickelten Technologien können in Zukunft auch Anwendungen in anderen Bereichen zugute kommen, in denen Seltene Erden eine Schlüsselrolle spielen, wie zum Beispiel in Windkraftanlagen.
greenmotorsblog.de – Quelle: Siemens AG – Dr. Norbert Aschenbrenner
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Schwerpunkt sind dabei die Permanentmagnete mit ihrem hohen Anteil an Metallen der Seltenen Erden, die für Elektro- und Hybridfahrzeuge benötigt werden. Die Partner im Projekt MORE (Motor Recycling) betrachten die gesamte Breite der Wertschöpfungskette von der Auslegung und Fertigung der Motoren über die Retrologistik bis zum Wiedereinsatz im Fahrzeug, um eine industriell einsetzbare Lösung zu entwickeln.
Die künftige Versorgungslage von 13 mineralischen Rohstoffen ist „kritisch” bzw. „sehr kritisch”. Das hat eine Studie des Instituts für Zukunftsstudien und Technologiebewertung (IZT) und adelphi ergeben. Die identifizierten kritischen Rohstoffe, die überwiegend den seltenen Metallen zuzuordnen sind, sind für viele Produktionszweige der deutschen Wirtschaft, für viele Zukunftstechnologien wie Elektromobilität und Informations- und Kommunikationstechnik sowie für den nachhaltigen Umbau der Energieversorgung von herausragender Bedeutung, merkt die KfW an, die die Studie in Auftrag gegeben hatte. So würden beispielsweise Rhenium für hocheffiziente Gasturbinen für Kraftwerke und Seltene Erden für Magnete der Windkrafttechnologie, für Batterien der Elektromobilität und in der Informations- und Kommunikationstechnologie eingesetzt. Gallium und Indium würden für die Dünnschicht-Photovoltaik benötigt. Hohe Versorgungsrisiken ergäben sich für die als kritisch eingestuften Rohstoffe insbesondere durch die Konzentration der globalen Rohstoffproduktion auf wenige Länder, hier vor allem auf China, Bei einzelnen Rohstoffen bestünden Marktrisiken durch ein geringes Verhältnis von globalen Reserven zu globaler Produktion. KfW-Chefvolkswirt Norbert Irsch: „Vor dem Hintergrund der beschriebenen Versorgungsrisiken wird es für den Technologie- und Innovationsstandort Deutschland immer bedeutender, dass die Unternehmen stärker als bisher Strategien für eine nachhaltige Rohstoffsicherung entwickeln, z.B. über Beteiligungen an Bergbauprojekten. Um den primären Rohstoffbedarf insgesamt zu senken und damit die Importabhängigkeit zu verringern, sollten von den Unternehmen zudem verstärkt Maßnahmen zum effizienten Einsatz von Ressourcen und zur Nutzung von Sekundärrohstoffen umgesetzt werden.” Die Studie „Kritische Rohstoffe für Deutschland” steht online bereit unter http://www.kfw.de/research .