LED wirtschaftlich recyceln

Der Markt für LED wächst rasch. Doch bislang gibt es kein geeignetes Recyclingverfahren für die Dioden. Das könnte sich bald ändern. Forscher haben eine neue Methode entwickelt, um LED-Leuchtmittel sauber und rein in ihre Einzelteile zu zerlegen.

Neues Zerkleinerungskonzept für Leuchtdioden


Die wertvollsten Materialien moderner Leuchtmittel stecken im Innern der Leuchtdioden (LED): Indium und Gallium in der Halbleiterdiode und Seltene Erden wie Europium oder Terbium im Leuchtstoff. Doch ausgerechnet für diese Bauteile gibt es bislang keinen geeigneten Recyclingprozess. Bislang werden die bei den Recyclern anfallenden LED-Produkte nur gelagert. Ein möglicher Weg, um künftig die wertvollen Materialien zurückzugewinnen und LED wirtschaftlich zu recyceln, könnte in der mechanischen Zerkleinerung liegen.

Eben diesen Weg beschreiten Forscher des Fraunhofer-Instituts für Silicatforschung (ISC). Mit Hilfe der „elektrohydraulischen Zerkleinerung“ zerlegen sie die LED-Leuchtmittel in ihre Einzelteile, ohne dabei die LED selbst zu zerstören. „Die Druckwellen von elektrischen Impulsen lösen in einem Wasserbad die einzelnen Komponenten mechanisch exakt an ihren Sollbruchstellen ab“, erklärt Jörg Zimmermann von der Projektgruppe für Wertstoffkreisläufe und Ressourcenstrategie IWKS die Wirkungsweise dieser Methode. „Die Bauteile können danach separat wiederverwertet werden.“

statistic_id260692_led---wichtigste-hersteller-weltweit-nach-umsatz-2013Ihren Versuchsaufbau haben die Forscher für Retrofit-Leuchtmittel angepasst. Diese ähneln in ihrem Aussehen der klassischen Glühbirne oder Leuchtstoffröhre und können genau wie diese in handelsübliche Lampenfassungen geschraubt werden. „Die Methode funktioniert jedoch prinzipiell auch bei anderen Größen – zum Beispiel für LED aus Fernsehern und Autoscheinwerfern oder für andere elektronische Bauteile“, erklärt der Wissenschaftler.

Saubere Trennung Voraussetzung für wirtschaftliches Recycling

Eine saubere und reine Trennung der einzelnen Bauteile ist Voraussetzung für einen wirtschaftlichen Recyclingprozess. „Um alle Komponenten eines LED-basierten Leuchtmittels effizient zu separieren und wiederzuverwerten, bedarf es eines völlig anderen Zerkleinerungskonzepts, welches zu größeren Mengen an Halbleiter- und Leuchtstoff-Komponenten führt“, sagt Zimmermann. Würde man den Retrofit als Ganzes zerkleinern, wäre es um ein Vielfaches schwerer, die unterschiedlichen Stoffe in der klein gemahlenen Mischung zu sortieren.

Durch das Auftrennen in die einzelnen Komponenten lassen sich auch größere Mengen der in ihnen enthaltenen Stoffe leichter zurückgewinnen. „Dies gelingt, indem man viele ähnliche Komponenten sammelt, in denen die Konzentration einzelner Stoffe bereits höher ist“, erklärt Zimmermann. Genau das wäre für Recycler und Hersteller interessant, denn für sie lohnt sich eine Wiederverwertung nur, wenn sie größere Mengen verwerten.

Derzeit testen die Fraunhofer-Forscher noch, ob man das Zerkleinern so oft wiederholen kann, bis man die gewünschten Stoffe separiert hat. Zudem haben sie schon weitere Pläne im Sinn. Sie wollen die elektrohydraulische Zerkleinerung auch für weitere Anwendungen ausweiten.

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