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Brasilien statt China

Wie sich die Versorgung mit Seltenen Erden sichern lässt

1. August 2019, 13:36 Uhr | Heinz Arnold

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Signifikanter Beitrag durch Recycling

So unabdingbar es ist, für einen möglichst sicheren Rohstoffzufluss zu sorgen, so wichtig wäre es auch, die bereits verwendeten Seltenen Erden recyceln zu können. Doch leider ist dies derzeit oft nicht möglich oder zumindest wirtschaftlich nicht sinnvoll, denn die Konzentrationen in den gängigen Anwendungen sind sehr gering. Auch der Aufwand, die Magneten aus den kleinen Motoren in Fahrzeugen, aus z.B. Servolenkungen, Scheibenwischermotoren, Sitzverstellungsmotoren oder Fensterheber, zu entfernen, wäre enorm, wie Gassmann erklärt.

Allerdings entstünden jetzt neue Märkte: In Windkraftanlagen und Elektroautos kommen größere Generatoren und Elektromotoren zum Einsatz, in denen wiederum Hochleistungspermanentmagneten auf Basis von Nd-Fe-B arbeiten. Zusätzlich wird hier Dysprosium eingesetzt, um das Temperaturverhalten der Magnete zu verbessern.

»Wir müssen mehr mit den Herstellern sprechen und ein Bewusstsein dafür schaffen, dass die Bauelemente und die Komponenten, die Seltene Erden oder andere kritische Metalle enthalten, so konstruiert werden, dass sie über Recycling wiedergewonnen werden können«, sagt Philipp Büttner. »Design for Recycling« lautet das Stichwort. »Es wäre sehr wünschenswert, entsprechende Projekte ins Leben zu rufen, um auf dieser Ebene ebenfalls ein Bewusstsein zu schaffen«, ergänzt Jürgen Gassmann. Denn er ist sich sicher, dass das Recycling mittelfristig ebenfalls einen signifikanten Beitrag dazu leisten könnte, die eigene Versorgungssituation abzusichern.

Substitution – ein langer Weg

Bleibt als weiterer Ausweg nur noch, auf Seltene Erden zu substituieren oder auf alternative Techniken zu setzen, die keine oder deutlich weniger Seltene Erden benötigen. Hier sieht Gassmann zurzeit aber weniger Chancen. Zum einen benötigen Motoren ohne Permanentmagnete eine höhere Menge an Kupfer, sind schwerer und erzielen nicht die höchste Effizienz. Zum anderen sind Magnete auf Basis von Nd-Fe-B bereits seit vielen Jahren der Benchmark und konnten noch nicht durch Alternativen ersetzt werden. In der näheren Vergangenheit ist es allerdings gelungen, durch innovative Herstellungsmethoden den Gehalt an schweren Seltenen Erden wie Dysprosium zu reduzieren. Vielversprechende alternative Permanentmagnete werden in dem EU-geförderten Projekt NOVAMAG untersucht, an dem auch das Fraunhofer IWKS mitarbeitet. Bis diese allerdings den Weg in industriell hergestellte Elektromotoren finden werden, sind noch Arbeiten in der Optimierung der Stabilität und der magnetischen Eigenschaften notwendig.