Kreislaufwirtschaft – eine Serie von ecoplus: Kritische Rohstoffe – ist eine Kreislaufführung möglich?
Für die „grüne Transformation“, also den Wandel zu einer nachhaltigeren und klimafreundlicheren Wirtschaft und Gesellschaft, werden auch sogenannte kritische Rohstoffe wie die Seltenen Erden gebraucht. Deren Gewinnung ist leider umweltschädlich, doch benötigt man sie zum Beispiel für Batterien oder Magnete, die wiederum für die Entwicklung „grüner“ Technologien entscheidend sind. In den niederösterreichischen Technopolen und den Technologie- und Forschungszentren (TFZ) der Wirtschaftsagentur ecoplus sucht man in den Bereichen Technologie, Forschung und Entwicklung nach Möglichkeiten, diese kritischen Rohstoffe zu recyceln und dadurch auch Umweltbelastungen zu reduzieren.
Folge 1 von „Kreislaufwirtschaft“: Kritische Rohstoffe – ist eine Kreislaufführung möglich?
Seltene Erden werden mittlerweile in fast allen elektronischen Bauteilen benötigt und sind daher nach heutigem Wissenschaftsstand unersetzbar. Wie wichtig insbesondere magnetische Werkstoffe für die grüne Transformation sind, zeigt sich etwa daran, dass in einem Elektroauto ungefähr 1,5 Kilogramm Permanentmagnete nur für den Motor und den Generator eingebaut sind. In einer Offshore-Windanlage wiederum sind es ungefähr 500 Kilogramm Neodym-Eisen-Bormagnete pro Megawatt. Dimensionen, die zeigen, welche Bedeutung dem Thema Kreislaufwirtschaft zukommt.
Magnetische Werkstoffe sind heutzutage und für die grüne Transformation sehr, sehr wichtig. So sind zum Beispiel in einem Elektroauto 1 bis 1,5 Kilogramm Permanentmagnete nur für den Motor und Generator. In einer Offshore-Windanlage sind ungefähr 500 Kilogramm solcher magnetischer Werkstoffe. Das heißt, es gibt einen Riesenbedarf an magnetischen Werkstoffen.
Derzeit liegt das Recycling von Seltenen Erden immer noch bei unter einem Prozent der Gesamtmenge, daher braucht es nachhaltige Methoden, die auf längere Zeit funktionieren und nicht wiederum einen nächsten Problemstoff erzeugen. So unterstützt man am Standort Wiener Neustadt der Universität für Weiterbildung Krems die Produktion von Werkstoffen durch Simulationsrechnungen und Machine Learning, um zu zeigen, wie man mit weniger Einsatz von kritischen Rohstoffen dieselbe Leistung bei magnetischen Werkstoffen erhalten kann.
Das Recycling von seltenen Erden liegt immer noch unter 1 % von dem, was da wäre. Da haben wir uns natürlich gedacht, es wäre gut, eine nachhaltige Methode zu haben, die auf längere Zeit funktioniert und wo man nicht gleich den nächsten Problemstoff erzeugt.
Auch an der IMC Hochschule für Angewandte Wissenschaften Krems läuft ein spannendes Forschungsprojekt, bei dem die Seltenen Erden zurückgewonnen werden, indem man sie in Bakterien sammelt, in dieser Biomasse aufkonzentriert und schließlich auf elektrolytischem Weg recycelt. In gemeinsamen Projekten arbeitet man dabei auch mit der Universität für Bodenkultur Tulln zusammen, die mit bester Technologie an vergleichbaren Verfahren arbeitet.
Die Forschungsergebnisse sind vielversprechend und bei weiterhin guter Entwicklungsarbeit können Seltene Erden bald umfassend recycelbar werden. Ein wichtiges Ziel, denn der Bedarf am Einsatz dieser Rohstoffe wird weiter steigen. Allein in den beiden Sektoren Elektromobilität und Windkraft wird er im Jahr 2050 um den Faktor sechs höher sein als heute. Es zeigt sich also, wie bedeutend die interdisziplinäre Zusammenarbeit an den Technopolstandorten von ecoplus ist, um dieses Ziel zu erreichen und Niederösterreich als innovativen Hightech-Standort in Europa weiter auszubauen.