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Studie des Öko-Instituts

Großes Recyclingpotenzial für Magnetschrotte

Quelle: ©iStock.com/mrclausen

Quelle: ©iStock.com/mrclausen

Die Industrie setzt immer mehr Permanentmagnete ein. Darin stecken viele Seltenerd-Metalle, die recycelt werden könnten. Doch dafür fehlt ein Markt. Politik und Industrie sind aufgerufen, ein Verwertungssystem aufzubauen.

Seltene Erden-Magnete werden heute für viele Industrieanwendungen eingesetzt: in Kleinmotoren der Unterhaltungselektronik, als Anwendungen für Servolenkungen und Sensoren im Fahrzeugbereich oder in Windkraftanlagen und Elektromotoren. Die Magnete enthalten etwa 30 Prozent Seltene Erden. Das ist wertvolles Material. Doch in der Regel wird es nicht genutzt, weil die Seltenen Erden über den Schrott oder Hausmüll entsorgt werden.

Die Folgen für die deutsche Industrie sind gravierend. Ihr gehen jedes Jahr 35 bis 40 Tonnen Neodym-Eisen-Bor-Magnete (NdFeB-Magnete) verloren. Nach Berechnungen des Öko-Instituts werde es bis zum Jahr 2030 sogar rund 100 Tonnen Neodym-Magnete sein, die zwar zur Entsorgung anfallen, der Industrie aber nicht wieder zugeführt werden.

Verwendung Seltener Erden nach Einsatzbereichen 2006-2012 (in Tonnen) Dabei nimmt der Bedarf der Industrie an NdFeB-Magneten stetig zu. Bis 2020 rechnen Experten mit einer Verdopplung des Verbrauchs von heute 60.000 Tonnen auf dann 120.000 Tonnen. Laut Öko-Institut wird rund ein Fünftel der Gesamtförderung an Seltenen Erden für die Herstellung der Hochleistungsmagnete insbesondere in kleinen Motoren etwa in Festplatten oder optischen Laufwerken von Unterhaltungselektronik eingesetzt. Fast die gesamte Förderung des Seltene-Erden-Elements Dysprosium beispielsweise wird auf die Fertigung der Magneten verwendet. Dies macht sich auch in hohen Preisanstiegen bemerkbar: Dysprosium hat sich von 150 US-Dollar pro Kilogramm im Jahr 2009 auf 660 Dollar in 2013 verteuert.

Fehlende Sortierung

Das Recycling jedoch steckt noch in den Kinderschuhen. In Deutschland werden rund 500.000 Elektromotoren in Industrieanlagen eingesetzt. Sind sie alt oder defekt, werden die Motoren in der Regel als Gebrauchtware verkauft oder an Recyclingfirmen übergeben. Eine gesonderte Behandlung von Motoren mit Seltenerd-Metallen sei bis dato nicht etabliert, schreibt das Öko-Institut in seiner neuen Studie „Untersuchung zu Seltenen Erden: Permanentmagnete im industriellen Einsatz in Baden-Württemberg“. Das liege primär daran, dass das Aufkommen noch sehr gering ist, da solche Motoren erst seit fünf bis zehn Jahren eingesetzt werden. Die Lebensdauer hingegen liege bei 12 bis 20 Jahren. Hinzu komme, dass es keinen funktionierenden Markt für post-consumer Magnetschrotte gibt. Darüber hinaus könnten Elektromotoren mit Seltenerd-Magneten kaum von konventionellen Elektromotoren unterschieden werden.

Insofern sei davon auszugehen, dass Motoren mit Seltenerd-Metallen analog zu anderen Elektromotoren behandelt werden, also mechanisch zerkleinert und in die Hauptfraktionen (Fe-Schrott, Cu-Schrott, Al-Schrott) sortiert werden. „In diesen Verfahren bleiben SE-Magnete aufgrund ihrer Eigenschaften entweder an den Recyclingmaschinen haften und bilden dadurch einen Störfaktor im Ablauf, oder sie haften anderen Fe-Schrotten an und werden entsprechend in Stahlwerken verarbeitet“, heißt es in der Studie. „Die zweite Version stellt in jedem Fall einen dissipativen Totalverlust der enthaltenen Seltenen Erden dar.“

EU-weites Sammelsystem

Nach Schätzungen des Öko-Instituts ist in der deutschen Industrie aktuell ein Bestand von knapp 1.000 NdFeB-Magneten vorhanden. Allerding seien in diese Abschätzung nur Daten der wichtigsten industriellen Anwendungen eingeflossen. Hinzu kommen demnach noch weitere, eher kleinere Mengen von NdFeB-Magneten, die in Sortieranlagen und für Hebewerkzeuge im Einsatz sind.

Preise ausgewählter Seltene Erden-Metalle 2010 (in US-Dollar je Kilogramm)Um ein Recycling von NdFeB-Magneten im industriellen Maßstab etablieren zu können, seien mittelfristig Jahresmengen von mindestens einigen hundert Tonnen nötig, schreibt das Institut. Da aus industriellen Anwendungen bis 2030 aber nur 100 Tonnen zu erwarten sind, brauche es mindestens eine Recyclinglogistik im europäischen Rahmen. Entsprechend müssten dafür Sammel- und Zerlegesysteme aufgebaut werden. Darüber hinaus sei eine Bündelung bei der Erfassung und Kanalisierung von NdFeB-Magneten zusammen mit Magnetmaterial aus anderen Anwendungen wie Elektromobilität, Elektrofahrrädern, Heizungspumpen, Aufzugsanlagen und ähnlichem anzustreben, um dadurch die erforderlichen „economies of scale“ in der Anlagenauslegung zu erreichen.

Kurzfristig jedoch wird das Recycling von SE-Magneten keinen signifikanten Beitrag zur Versorgung mit Seltenen Erden leisten können, weiß auch das Öko-Institut. Dennoch könnten aus Sicht der Experten schon heute die Weichen gestellt werden. So sollte für industrielle Anwendungen, die eine gewisse Mindestmenge an Magneten enthalten, eine Kennzeichnungspflicht eingeführt werden. Die Kennzeichnung sollte Auskunft geben, ob und wenn ja, welcher Typ Permamentmagnet eingebaut ist. Außerdem sollte „in unmittelbarer Zukunft“ ein Sammel- und Rücknahmesystem für Magnetschrotte konzipiert und sukzessive aufgebaut werden.

Wie das Öko-Institut betont, müsse ein solches Konstrukt nicht zwangsläufig auf regulatorischer Basis etabliert werden. Ein Sammel- und Rücknahmesystem könne ebenso auf Initiative der Industrie aufgebaut werden.

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