Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Recycling von Leistungselektronik aus Elektrofahrzeugen: Potenziale vor allem bei Edelmetallen

06.03.2017

Fahren künftig mehr Elektrofahrzeuge auf den Straßen, müssen zeitversetzt mehr E-Mobile recycelt werden. Insbesondere die Leistungselektronik enthält zum Teil wertvolle Metalle. Diese sollten, so eine aktuelle Untersuchung des Öko-Instituts mit Partnern, statt im konventionellen Autoshredder in spezialisierten Elektronikrecyclinganlagen rückgewonnen werden. So könnten strategisch wichtige Metalle, insbesondere Edelmetalle wie Gold, Silber und Palladium, mit hohen Rückgewinnungsgraden (über 90 Prozent) zurückgewonnen werden. Das zeigt der Vergleich des Expertenteams mit dem herkömmlichen Recycling im Autoshredder, wo ein Großteil der Edelmetalle (75 Prozent und mehr) verloren gehen.

Werden die Platinen mit den elektronischen Bauteilen der Leistungselektronik zusätzlich chemisch behandelt, können darüber hinaus Tantal und ein höherer Anteil des Zinns in den Platinen rückgewonnen werden.


Leistungselektronik transformiert Energie

Dies hat jedoch einen hohen Behandlungsaufwand zur Folge und ist in der Gesamtbilanz mit keinen nennenswerten ökologischen Vorteilen verbunden. Es führt zudem zu Mehrkosten, die nicht durch den Erlös der rückgewonnenen Metalle gedeckt werden können.

Das Öko-Institut arbeitet für das Projekt „Elektrofahrzeugrecycling 2020“ mit den Partnern Electrocycling GmbH, TU Clausthal, Volkswagen AG und PPM Pure Metals GmbH zusammen. Es wird gefördert vom Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit.

„Goldgrube“ Leistungselektronik

Die Leistungselektronik, die in Elektrofahrzeugen als wichtiges Bauteil für das Energiemanagement eingesetzt wird, transformiert die aus der Batterie kommende Energie und stellt diese dem Motor in der benötigten Form zur Verfügung.

Sie hat auf Grund ihres Metallgehalts einen hohen Wert. Sie enthält zu rund 60 Prozent Aluminium im Gehäuse sowie zu 12 Prozent Kupfer in Kabeln und auf den Platinen und in geringeren Mengen Edelmetalle wie Gold, Silber, Palladium, die in verschiedenen Bauteilen auf den Platinen vorkommen.

Hochgerechnet auf eine Tonne Leistungselektronik schätzen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, dass durch das gezielte Elektrorecycling rund sieben Gramm Gold, 23 Gramm Silber, ein Gramm Palladium und 500 Gramm Zinn mehr rückgewonnen werden kann als beim Recycling über den Autoshredder.

Der Grund: Im gröber arbeitenden Auto-Shredder gehen diese Metalle als Stäube verloren, wohingegen beim spezifischen Elektronikrecycling die Staubanteile deutlich reduziert werden können. Eine Tonne Leistungselektronik fällt an, wenn rund 100 Elektrofahrzeuge verwertet werden.

Relevante Rohstoffrückgewinnung in der Zukunft

Für die Zukunft nehmen die Expertinnen und Experten an, dass bei einem künftigen jährlichen Absatz von einer Million Elektrofahrzeuge schätzungsweise folgende Metallmengen wiedergewonnen werden können: sieben Tonnen Zinn, 85 Kilogramm Gold, 300 Kilogramm Silber, 17 Kilogramm Palladium und 70 Tonnen Kupfer.

„Zum Vergleich: Heute kommen im gesamten Elektrik- und Elektronikbereich in Deutschland 12 Tonnen Gold zum Einsatz“, sagt Dr. Winfried Bulach, Wissenschaftler am Öko-Institut mit Blick auf die Zukunft. „Die Zahlen machen deutlich, dass bei einem künftigen Durchbruch der Elektromobilität – also mit einer jährlichen Neuzulassung von mehreren Millionen Fahrzeugen – ein optimiertes Recycling zu relevanten Ressourceneinsparungen führen kann. Und auch wirtschaftlich ist das Elektrorecycling trotz höherer Kosten von Vorteil.“

Beitrag „Elektrofahrzeugrecycling 2020 – Schlüsselkomponente Leistungselektronik“ des Öko-Instituts zur Berliner Recycling- und Rohstoffkonferenz (6./7.3.2017) (https://www.oeko.de/fileadmin/oekodoc/Elektrofahrzeugrecycling-2020-Schluesselko...)

Der vollständige Tagungsband zur Berliner Recycling- und Rohstoffkonferenz ist beim TK Verlag Karl Thomé-Kozmiensky erhältlich. (http://www.vivis.de/)

Die Langfassung der Studie wird in Kürze bereitgestellt.

Ansprechpartner am Öko-Institut
Dr. Winfried Bulach
Wissenschaftlicher Mitarbeiter
im Institutsbereich Ressourcen & Mobilität
Öko-Institut e.V.,Büro Darmstadt
Telefon: +49 6151 8191-144
E-Mail: w.bulach@oeko.de

Das Öko-Institut ist eines der europaweit führenden, unabhängigen Forschungs- und Beratungsinstitute für eine nachhaltige Zukunft. Seit der Gründung im Jahr 1977 erarbeitet das Institut Grundlagen und Strategien, wie die Vision einer nachhaltigen Entwicklung global, national und lokal umgesetzt werden kann. Das Institut ist an den Standorten Freiburg, Darmstadt und Berlin vertreten.

Neues vom Öko-Institut auf Twitter: twitter.com/oekoinstitut

Interesse an eco@work, dem kostenlosen E-Paper des Öko-Instituts? Abo unter www.oeko.de/newsletter_ein.php

Mandy Schoßig | idw - Informationsdienst Wissenschaft
Weitere Informationen:
http://www.oeko.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Ökologie Umwelt- Naturschutz:

nachricht Von der Weser bis zur Nordsee: PLAWES erforscht Mikroplastik-Kontaminationen in Ökosystemen
20.09.2017 | Universität Bayreuth

nachricht Der Monsun und die Treibhausgase
18.09.2017 | Forschungszentrum Jülich

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Ökologie Umwelt- Naturschutz >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Hochpräzise Verschaltung in der Hirnrinde

Es ist noch immer weitgehend unbekannt, wie die komplexen neuronalen Netzwerke im Gehirn aufgebaut sind. Insbesondere in der Hirnrinde der Säugetiere, wo Sehen, Denken und Orientierung berechnet werden, sind die Regeln, nach denen die Nervenzellen miteinander verschaltet sind, nur unzureichend erforscht. Wissenschaftler um Moritz Helmstaedter vom Max-Planck-Institut für Hirnforschung in Frankfurt am Main und Helene Schmidt vom Bernstein-Zentrum der Humboldt-Universität in Berlin haben nun in dem Teil der Großhirnrinde, der für die räumliche Orientierung zuständig ist, ein überraschend präzises Verschaltungsmuster der Nervenzellen entdeckt.

Wie die Forscher in Nature berichten (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005), haben die...

Im Focus: Highly precise wiring in the Cerebral Cortex

Our brains house extremely complex neuronal circuits, whose detailed structures are still largely unknown. This is especially true for the so-called cerebral cortex of mammals, where among other things vision, thoughts or spatial orientation are being computed. Here the rules by which nerve cells are connected to each other are only partly understood. A team of scientists around Moritz Helmstaedter at the Frankfiurt Max Planck Institute for Brain Research and Helene Schmidt (Humboldt University in Berlin) have now discovered a surprisingly precise nerve cell connectivity pattern in the part of the cerebral cortex that is responsible for orienting the individual animal or human in space.

The researchers report online in Nature (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005) that synapses in...

Im Focus: Tiny lasers from a gallery of whispers

New technique promises tunable laser devices

Whispering gallery mode (WGM) resonators are used to make tiny micro-lasers, sensors, switches, routers and other devices. These tiny structures rely on a...

Im Focus: Wundermaterial Graphen: Gewölbt wie das Polster eines Chesterfield-Sofas

Graphen besitzt extreme Eigenschaften und ist vielseitig verwendbar. Mit einem Trick lassen sich sogar die Spins im Graphen kontrollieren. Dies gelang einem HZB-Team schon vor einiger Zeit: Die Physiker haben dafür eine Lage Graphen auf einem Nickelsubstrat aufgebracht und Goldatome dazwischen eingeschleust. Im Fachblatt 2D Materials zeigen sie nun, warum dies sich derartig stark auf die Spins auswirkt. Graphen kommt so auch als Material für künftige Informationstechnologien infrage, die auf der Verarbeitung von Spins als Informationseinheiten basieren.

Graphen ist wohl die exotischste Form von Kohlenstoff: Alle Atome sind untereinander nur in der Ebene verbunden und bilden ein Netz mit sechseckigen Maschen,...

Im Focus: Hochautomatisiertes Fahren bei Schnee und Regen: Robuste Warnehmung dank intelligentem Sensormix

Schlechte Sichtverhältnisse bei Regen oder Schnellfall sind für Menschen und hochautomatisierte Fahrzeuge eine große Herausforderung. Im europäischen Projekt RobustSENSE haben die Forscher von Fraunhofer FOKUS mit 14 Partnern, darunter die Daimler AG und die Robert Bosch GmbH, in den vergangenen zwei Jahren eine Softwareplattform entwickelt, auf der verschiedene Sensordaten von Kamera, Laser, Radar und weitere Informationen wie Wetterdaten kombiniert werden. Ziel ist, eine robuste und zuverlässige Wahrnehmung der Straßensituation unabhängig von der Komplexität und der Sichtverhältnisse zu gewährleisten. Nach der virtuellen Erprobung des Systems erfolgt nun der Praxistest, unter anderem auf dem Berliner Testfeld für hochautomatisiertes Fahren.

Starker Schneefall, ein Ball rollt auf die Fahrbahn: Selbst ein Mensch kann mitunter nicht schnell genug erkennen, ob dies ein gefährlicher Gegenstand oder...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Die Erde und ihre Bestandteile im Fokus

21.09.2017 | Veranstaltungen

23. Baltic Sea Forum am 11. und 12. Oktober nimmt Wirtschaftspartner Finnland in den Fokus

21.09.2017 | Veranstaltungen

6. Stralsunder IT-Sicherheitskonferenz im Zeichen von Smart Home

21.09.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

OLED auf hauchdünnem Edelstahl

21.09.2017 | Messenachrichten

Weniger (Flug-)Lärm dank Mathematik

21.09.2017 | Physik Astronomie

In Zeiten des Klimawandels: Was die Farbe eines Sees über seinen Zustand verrät

21.09.2017 | Geowissenschaften