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Recycling seltener Metalle

Goldmine Elektroschrott

| Autor / Redakteur: Karin Weinmann / Christian Lüttmann

Gold aus elektronischen Kontakten wird heute größtenteils wiedergewonnen. Andere Metalle wie Indium und Neodym hingegen gehen verloren.
Gold aus elektronischen Kontakten wird heute größtenteils wiedergewonnen. Andere Metalle wie Indium und Neodym hingegen gehen verloren. (Bild: gemeinfrei (Pixabay/Capri23auto) / CC0)

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Ein alter Fernseher ist mehr als bloß Abfall: In Elektrogeräten sind zahlreiche seltene Metalle verbaut, die derzeit noch zu wenig recycelt werden. Welche Schätze in noch genutzten Mobiltelefonen, Computern und Bildschirmen stecken und was mit diesen wertvollen Stoffen geschieht, haben nun Empa-Forscher in der Schweiz untersucht.

Dübendorf/Schweiz – In unserer Konsumgesellschaft ist es nicht selten, dass alle zwei Jahre ein neues Smartphone gekauft wird oder das alte Notebook nach fünf Jahren einem aktuellen Modell weichen muss. Im Jahr 2016 kamen in Deutschland so durchschnittlich 22,8 kg Elektroschrott pro Person zusammen, wie aus dem „Global E-waste Monitor 2017“ hervorgeht. In dem Elektronikschrott stecken wertvolle Ressourcen, etwa Neodym, Indium und Gold.

Diese Rohstoffe gehören zu den seltensten Elementen auf der Erde: In einer Tonne Erdmasse kommen durchschnittlich nur rund 38 g Neodym, 50 mg Indium und 4 mg Gold vor. In elektrischen Geräten sind diese Elemente zwar auch nur in geringen Mengen verbaut, erfüllen dort aber Schlüsselfunktionen: Indium ist als Indiumzinnoxid elektrisch leitend und gleichzeitig durchsichtig. Wegen diesen Eigenschaften wird das Material etwa in LCD-Bildschirmen eingesetzt. Neodym wird in Verbindung mit Eisen und Bor verwendet, um starke Magnete herzustellen. Sie finden sich etwa in Festplatten, Lautsprechern, Kopfhörern und Mobiltelefonen. Gold ist ein sehr guter Leiter, der nicht korrodieren kann. Das Metall wird deshalb in Elektronikbauteilen wie Schaltkontakten oder Leiterplatten verwendet.

Technologie ist von seltenen Metallen abhängig

Wegen ihrer Seltenheit gelten insbesondere Neodym und Indium als kritische Metalle. Das heißt, es besteht ein Risiko von Versorgungsengpässen, da die beiden Elemente fast ausschließlich in China abgebaut werden. Zudem wird ihre Bedeutung für Schlüsseltechnologien als hoch und die Auswirkungen möglicher Lieferausfälle als besonders gravierend eingestuft.

Doch genau genommen besitzen auch Deutschland, die Schweiz und andere Industrieländer sozusagen Minen für diese drei Rohstoffe. Und zwar in elektronischen Geräten, die noch benutzt werden oder schon ausgedient haben. Die Empa-Doktorandin Esther Thiébaud von der Abteilung „Technologie und Gesellschaft“ hat nun erstmals untersucht, wo sich die drei seltenen Metalle in der Schweiz finden lassen – und wie viel davon für einen weiteren Gebrauch bereits verloren ist.

Sackgasse Müllverbrennungsanlage

Thiébauds Analyse zeigte, dass sich bei allen drei Stoffen der größte Anteil in Geräten befindet, die zurzeit in Gebrauch sind. Dann trennen sich die Wege der Elemente: Der zweitgrößte Anteil an Indium befindet sich in der Schlacke aus Müllverbrennungsanlagen – und ist damit für eine Rückgewinnung verloren. Dasselbe gilt für den zweitgrößten Anteil an Neodym; er findet sich in Schlacke aus Metallhütten, die für den Baubereich verwendet wird. Gold hingegen wird bereits heute aus ökonomischen Gründen zu 70% wiedergewonnen, wenn Geräte ihren Lebenszyklus beendet haben. Während also bei Gold die Recyclingquote schon sehr gut ist, werden Neodym und Indium in der Schweiz noch überhaupt nicht zurückgewonnen.

Ausgediente Bildschirme als Indiumquelle

LCD-Bildschirme enthalten kleine Mengen an Indium. Ökologisch gesehen lohnt es sich, das Material zu extrahieren – doch nur dann, wenn die Geräte manuell auseinandergenommen werden.
LCD-Bildschirme enthalten kleine Mengen an Indium. Ökologisch gesehen lohnt es sich, das Material zu extrahieren – doch nur dann, wenn die Geräte manuell auseinandergenommen werden. (Bild: gemeinfrei (Pixabay/Skitterphoto) / CC0)

Technisch lässt sich Indium bereits heute zurückgewinnen, wenn auch mit relativ großem Aufwand. Und wirtschaftlich gesehen fallen für die Rückgewinnung von Indium aus Bildschirmen nur moderate Zusatzkosten an. Sie ließen sich durch eine Erhöhung des vorgezogenen Recyclingbeitrags von umgerechnet 44 Cent pro Bildschirm decken. Ökologisch jedoch lohnt sich das Recycling den Empa-Forschern zufolge allemal: Ein Berg ausgedienter Bildschirme habe einen höheren Indiumanteil als eine Mine mit dem gleichen Volumen, aus der das Indium als Primärrohstoff gewonnen wird. Auch sind die Umweltwirkungen beim Recycling laut Studie gleich hoch, wenn nicht sogar besser als bei der Primärproduktion aus Mineralien. Dies gilt aber nur, wenn die ausgedienten Geräte im ersten Verarbeitungsschritt manuell zerlegt und nicht mechanisch zerkleinert werden.

Bei Neodym ist die Bilanz aus ökologischer Sicht sogar noch besser: Stammt das Material aus dem Recyclingprozess, dann belastet dies die Umwelt um ein Drittel weniger, als wenn es aus einer Mine gewonnen wird.

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