MORE: Motor-Recycling-Projekt soll Versorgungsengpässen vorbeugen

Forscher verfolgen verschiedene Ansätze für das Recycling von Elektromotoren

[Auf dem Campus, 10.01.2012] An der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) beteiligt sich der Lehrstuhl für Fertigungsautomatisierung und Produktionssystematik (FAPS) von Prof. Dr. Jörg Franke am Projekt „MORE“ (Motor Recycling), das spezielle Aufmerksamkeit auf die Verwertung der Permanentmagnete und insbesondere der darin enthaltenen Seltenerdmetalle richtet:
Unter der Leitung der Firma Siemens nimmt dort ein Konsortium aus Industrie und Forschungseinrichtungen die gesamte Wertschöpfungskette von der Auslegung und Fertigung der Motoren über die Rückführung bis zum Wiedereinsatz im Fahrzeug unter die Lupe. Das Bundesforschungsministerium fördert diese Forschungs- und Entwicklungsarbeit zur Ressourcenschonung innerhalb des Themenfelds „Schlüsseltechnologien für die Elektromobilität“ (STROM).
Rund ein Kilogramm wiegen die Magneten von Motoren, die in Elektro- und Hybridfahrzeugen eingesetzt werden. Fast ein Drittel davon entfällt auf Metalle der Seltenen Erden, die bewirken, dass magnetisiertes Eisen sein Magnetfeld ohne Zufuhr von elektrischem Strom dauerhaft behält. Den eher irreführenden Namen verdanken die Seltenerdmetalle ihrer Entdeckungsgeschichte. Tatsächlich kommen sie in der Erdkruste recht häufig vor; ausgedehnte Mineral-Lagerstätten, die gewinnbringend erschlossen werden können, sind jedoch nicht sehr verbreitet. Die größten Vorkommen finden sich in der Innereren Mongolei.
Dies hat China in den letzten Jahren eine marktbeherrschende Stellung verschafft, welche die Volksrepublik für eine äußerst restriktive Ausfuhrpolitik nutzt. Die Exportquoten sind mehrfach massiv eingegrenzt worden. Auch wenn die Suche nach anderen Bezugsquellen angelaufen ist und Auswege sich abzeichnen, bleibt die Rückgewinnung aus Elektromotoren eine wichtige Option. Der Bedarf an Seltenerdmetallen wird in den nächsten Jahren stark ansteigen – unter anderem, weil Elektro- und Hybridfahrzeuge künftig zunehmend gefragt sind. Dazu kommt die Umweltproblematik – die teils ohnehin giftigen Metalle werden mittels Säuren ausgewaschen; als Hinterlassenschaft des Abbauprozesses fällt schadstoffbelasteter Schlamm an.
Die Forscher verfolgen mit dem Projekt „MORE“ verschiedene Ansätze für das Recycling von Elektromotoren – den Ausbau der Magnete aus Altmotoren, die Reparatur und die anschließende Wiederverwendung des Motors oder seiner Komponenten genauso wie die werk- und rohstoffliche Wiederverwertung der Magnetmaterialien und der Seltenerdmetalle durch Wiedergewinnung aus vorsortiertem und geschreddertem Material. Außerdem sollen Konzepte für ein recyclinggerechtes Motordesign erstellt, das Verhältnis von wirtschaftlichem Wert und Auswirkungen der Produktion auf die Umwelt analysiert sowie Modelle für Stoffkreisläufe ausgearbeitet werden.
Bis 2014 sollen die Ergebnisse von „MORE“ vorliegen. Beteiligt sind Experten von Siemens, Daimler, Umicore und Vacuumschmelze, der Universität Erlangen-Nürnberg, der Technischen Universität Clausthal, des Öko-Instituts Darmstadt und des Fraunhofer-Instituts für System- und Innovationsforschung. Neu entwickelte Technologien können später auch anderen Bereichen zugute kommen, in denen Seltene Erden eine Schlüsselrolle spielen, beispielsweise Windkraftanlagen.

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