Mehr Wertstoffe aus Elektroschrott

Die Fraunhofer-Projektgruppe IKWS hat gemeinsam mit dem Unternehmen Impulstec eine neue Recyclingtechnologie entwickelt. Damit können unter anderem Solarzellen chemikalienfrei verwertet werden. Zudem versprechen die Forscher hohe Wertstoffausbeuten. [ Video ]

Solarzellen per Schockwellen recyceln


Schon seit einiger Zeit versuchen Wissenschaftler und Unternehmen, Solarzellen mit geringem Aufwand möglichst umweltfreundlich und effizient zu verwerten. Forscher der Fraunhofer-Projektgruppe für Wertstoffkreisläufe und Ressourcenstrategie (IWKS) fügen nun eine weitere Alternative hinzu: die elektrohydraulische Fragmentierung. Ein Recycler hat bereits eine Pilotanlage installiert.

Bei dem Verfahren, das gemeinsam mit Impulstec aus Dresden entwickelt wurde, werden die Solarzellen in ein Wasserbad gegeben und über intensive Schockwellen zerlegt. Diese entstehen, wenn die Forscher zuvor einen kurzen, starken Lichtbogen zwischen zwei Elektroden zünden – also eine Art Blitz. Die Schockwellen selbst wirken dann wie heftige mechanische Stöße und nutzen gezielt Schwachstellen im Material aus.

Die Auftrennung erfolgt daher an geklemmten, geklebten oder geschraubten Verbindungsstellen sowie entlang der Korn- und Phasengrenzen. Schließlich wird das Wasser abgelassen. Durch Sieben und Sortieren können die einzelnen Komponenten dann einfach und sortenrein voneinander getrennt werden.

Höhere Ausbeute und Qualität

Wie die Forscher betonen, ermögliche die elektrohydraulische Fragmentierung eine besonders hohe Ausbeute und Qualität der Wertstoffe. So könne das hoch transparente Frontglas vom einfachen Rückglas sauber getrennt werden. Darüber hinaus werde das enthaltene Silizium effizient zurückgewonnen ebenso wie Metalle und Polymere.

Ein weiterer Vorteil aus Sicht der Forscher ist, dass für die Auftrennung keine Prozesschemikalien benötigt werden. Eventuell entstehende Gefahrstoffe wie Stäube würden durch das Medium Wasser passiviert. Ferner heben sie hervor, dass Kosten und Ressourcen gespart und die Umwelt nicht mit kaum recycelbaren Komponenten belastet werden.

Das „Blitz-Recycling“ eignet sich zudem nicht nur für Solarzellen, betonen die Forscher. Auch Batterien, LEDs, Elektroschrott oder Faserverbundwerkstoffe könnten mit dem Verfahren aufgetrennt werden.

Erste Pilotanlage in Betrieb

Die erste Pilotanlage mit 29 beziehungsweise 39 Liter Volumen läuft am IWKS in Alzenau. Eine weitere Anlage sei bei einem mittelständischen Recyclingunternehmen in Betrieb genommen worden. Aber prinzipiell könne der gesamte Prozess durch den skalierbaren, flexiblen und mobilen Aufbau an beliebigen Orten beispielsweise für das Recycling von Altprodukten oder Produktionsabfällen direkt an den Produktionsstätten verwendet werden, schreiben die Forscher.

Das Verfahren wurde in dieser Woche mit dem Umweltpreis 2016 der Bayerischen Landesstiftung ausgezeichnet. Der Preis würdigt praktische und wissenschaftliche Leistungen, die in besonderem Maße zur Erhaltung und Verbesserung der Umwelt beitragen. Er ist mit 10.000 Euro dotiert.

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