Recycling von Leistungselektronik
Recycling-Potenziale bei Elektrofahrzeugen
Fahren künftig mehr Elektrofahrzeuge auf den Strassen, müssen zeitversetzt mehr E-Mobile recycelt werden. Insbesondere die Leistungselektronik enthält zum Teil wertvolle Metalle. Diese sollten, so eine aktuelle Untersuchung des deutschen Öko-Instituts mit Partnern, statt im konventionellen Autoshredder in spezialisierten Elektronikrecyclinganlagen rückgewonnen werden. So könnten strategisch wichtige Metalle, insbesondere Edelmetalle wie Gold, Silber und Palladium, mit hohen Rückgewinnungsgraden (über 90%) zurückgewonnen werden. Das zeigt der Vergleich des Expertenteams mit dem herkömmlichen Recycling im Autoshredder, wo ein Grossteil der Edelmetalle (75% und mehr) verloren gehen.
Werden die Platinen mit den elektronischen Bauteilen der Leistungselektronik zusätzlich chemisch behandelt, können darüber hinaus Tantal und ein höherer Anteil des Zinns in den Platinen rückgewonnen werden. Dies hat jedoch einen hohen Behandlungsaufwand zur Folge und ist in der Gesamtbilanz mit keinen nennenswerten ökologischen Vorteilen verbunden. Es führt zudem zu Mehrkosten, die nicht durch den Erlös der rückgewonnenen Metalle gedeckt werden können.
Das Öko-Institut arbeitet für das Projekt „Elektrofahrzeugrecycling 2020“ mit den Partnern Electrocycling GmbH, TU Clausthal, Volkswagen AG und PPM Pure Metals GmbH zusammen. Es wird gefördert vom deutschen Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit.
Die Leistungselektronik, die in Elektrofahrzeugen als wichtiges Bauteil für das Energiemanagement eingesetzt wird, transformiert die aus der Batterie kommende Energie und stellt diese dem Motor in der benötigten Form zur Verfügung. Sie hat auf Grund ihres Metallgehalts einen hohen Wert. Sie enthält zu rund 60% Aluminium im Gehäuse sowie zu 12% Kupfer in Kabeln und auf den Platinen und in geringeren Mengen Edelmetalle wie Gold, Silber, Palladium, die in verschiedenen Bauteilen auf den Platinen vorkommen.
Hochgerechnet auf eine Tonne Leistungselektronik schätzen die Forscher, dass durch das gezielte Elektrorecycling rund 7 g Gold, 23 g Silber, ein g Palladium und 500 g Zinn mehr rückgewonnen werden kann als beim Recycling über den Autoshredder. Der Grund: Im gröber arbeitenden Auto-Shredder gehen diese Metalle als Stäube verloren, wohingegen beim spezifischen Elektronikrecycling die Staubanteile deutlich reduziert werden können. Eine Tonne Leistungselektronik fällt an, wenn rund 100 Elektrofahrzeuge verwertet werden.
Für die Zukunft nehmen Experten an, dass bei einem künftigen jährlichen Absatz von einer Million Elektrofahrzeuge schätzungsweise folgende Metallmengen wiedergewonnen werden können: 7 t Zinn, 85 kg Gold, 300 kg Silber, 17 kg Palladium und 70 t Kupfer.
«Zum Vergleich: Heute kommen im gesamten Elektrik- und Elektronikbereich in Deutschland 12 Tonnen Gold zum Einsatz», sagt Dr. Winfried Bulach, Wissenschaftler am Öko-Institut mit Blick auf die Zukunft. «Die Zahlen machen deutlich, dass bei einem künftigen Durchbruch der Elektromobilität – also mit einer jährlichen Neuzulassung von mehreren Millionen Fahrzeugen – ein optimiertes Recycling zu relevanten Ressourceneinsparungen führen kann. Und auch wirtschaftlich ist das Elektrorecycling trotz höherer Kosten von Vorteil.»
Kommentare