Neues Recyclingverfahren für Röhren- und LCD-Bildschirme

Die TU Bergakademie Freiberg hat zusammen mit dem Helmholtz-Institut Freiberg für Ressourcentechnologie eine spezielle Methodik entwickelt, wie beide Gerätetypen in einem Verfahren wirtschaftlich recycelt werden können.

Röhrenfernseher sind heute weitgehend überholt. Die neue LCD-Technologie hat sich vor etwa zwölf Jahren durchgesetzt, wonach die Verkaufszahlen von Röhrengeräten in Europa bis 2007 auf nahezu null sanken. Doch wohin mit all den Altgeräten? Die Entsorgung von alten Fernsehgeräten ist problematisch, da im Glas der Bildschirme viel Blei enthalten ist; der Bleigehalt liegt bei etwa 30 Prozent. Das birgt Risiken für die Umwelt.

Auch LCD-Bildschirme sind ein Problem für das Recycling. Schätzungen zufolge werden in der EU bis 2018 rund 550.000 Tonnen LCD-haltige Schrotte anfallen. „In geringen Mengen enthalten sie die wertvollen Metalle Indium und Zinn, die auf dem Weltmarkt stark nachgefragt und auch für unsere Industrie von großer Bedeutung sind“, erklärt Prof. Dr. Michael Stelter vom Institut für Nichteisenmetallurgie und Reinststoffe der TU Bergakademie Freiberg. Ein wirtschaftlich tragfähiges Verfahren zum Recycling beider Gerättypen gab es bislang nicht.

Am Institut für Nichteisenmetallurgie und Reinststoffe wurde nun in Zusammenarbeit mit dem Institut für Keramik, Glas- und Baustofftechnik und dem Helmholtz-Institut Freiberg für Ressourcentechnologie ein Konzept entwickelt. „Dieses neue Verfahren löst die Probleme beim Recycling der Schrotte der beiden Bildschirmgenerationen und stellt damit eine strategisch und wirtschaftlich interessante, innovative Lösung dar“, sagt Robert Wolf vom Helmholtz-Institut Freiberg für Ressourcentechnologie, welches zum Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf gehört.

Ein einfacher Lösungsansatz

Der Lösungsansatz für das Recycling von Bleigläsern und LCDs sei dabei sehr einfach: In einem einzigen pyrometallurgischen Verfahren, wobei die Bildschirme samt Glas in einem Ofen geschmolzen werden, können beide Schrottsorten gemeinsam verarbeitet werden. Die Vor- und Nachteile der beiden Schrotte lassen sich derart kombinieren und gegenseitig aufwiegen. In der Summe ergibt sich ein Prozess, in dem beide Schrotte mit einigen Additiven zusammen geschmolzen werden. Als Produkte fallen an: ein Mischglas, das als Glaskeramik genutzt werden kann, und eine bleihaltige Phase (geschmolzenes Metall), in der alle Metalle enthalten sind. Daraus können anschließend Indium oder Zinn wiedergewonnen werden. Bis auf das Abgas entstehen den Angaben zufolge bei dem Prozess keine weiteren Abfallstoffe. In ersten Versuchen konnten über 80 Prozent des enthaltenen Indiums in den LCD-Monitoren zurückgewonnen werden. Auch Zinn wurde bereits nachgewiesen.

Für das Projekt wurden die Forscher bereits mit dem Kaiserpfalz-Preis der Metallurgie in Goslar ausgezeichnet. Der Preis ist mit 50.000 Euro dotiert. „Das Geld können wir gut gebrauchen“, freut sich Prof. Stelter. „Wir müssen noch untersuchen, wie weit wir bei der Extraktion des Indiums gehen können. 80 Prozent bekommen wir schon raus, nun müssen wir die absoluten Grenzen ausloten.“ Per­spektivisch wird der Einsatz des Verfahrens in der Industrie anvisiert. Es besteht zudem die Möglichkeit, nach diesem Verfahren weitere Schrotte zu verarbeiten – beispielsweise Abdeckscheiben von Solarmodulen oder LEDs mit Indium im Kristall.

www.tu-freiberg.de

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Im Laborofen werden die Materialien geschmolzen – Foto: Technische Universität Bergakademie Freiberg