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Elektroschrott: Jagd auf strategische Metalle oder optimierte Edelmetall-Gewinnung?

Die Weiterentwicklung bestehender Recyclingprozesse sollte nicht vernachlässigt werden.

Bei der Rückgewinnung von Wertstoffen aus WEEE-Materialien treten – hinsichtlich Werthaltigkeit – spürbare Verluste insbesondere bei etablierten Recyclingprozessen wie etwa für Gold, Palladium oder Aluminium auf. Hingegen sind die dortigen Gehalte an rückgewinnbaren Seltenerdmetallen, Germanium oder Tantal, die als strategische Metalle viel diskutiert werden, von vergleichsweise geringem Wert und lassen die Wirtschaftlichkeit ihrer Gewinnung zumindest fraglich erscheinen. Darum darf die Weiterentwicklung bestehender Recyclingprozesse nicht vernachlässigt werden. Vielmehr sollten die Elektrogeräte-Konstruktion verbessert, Innovationen in der Recyclingtechnik verfolgt und die Verwertungskette in ihrer Gesamtheit optimiert werden, betonten Siegfried Kreibe, Thorsten Pitschke und René Peche vom Augsburger bifa Umweltinstitut auf der DepoTech im November 2014 in Leoben.

Gewichtsmäßig haben bei einem typischen IT-Gerät Stahl, Kupfer, Aluminium und Zinn die größten Anteile; alle anderen Metalle liegen wesentlich darunter. Was die Wertigkeit anlangt, sticht Gold deutlich heraus, mit großem Abstand gefolgt von Palladium, Stahl, Kupfer, Silber, Zinn und Aluminium. Abgesehen vom Gold-Substitut Palladium schlagen hingegen „Gewürzmetalle“ wie Germanium oder Gallium nur mit einigen zehn Cent zu Buche, während der Wert des im Gerät enthaltenen Goldes rund 22 Euro und der des Zinns etwa drei Euro beträgt.

Ökonomische Steigerungschancen

Obwohl für die an Wert und Menge wichtigsten Materialien eingespielte, erfolgreiche Recyclingverfahren existieren, geht nach wie vor ein nennenswerter Teil der Metalle und ihrer Werte verloren. Der Verlust beläuft sich pro Gerät bei Gold, Palladium und Zinn auf jeweils über einen Euro, während er bei Kupfer, Silber, Stahl und Aluminium sowie Germanium und Gallium bei wenigen zehn Cent liegt. Für Metalle, die bereits rückgewonnen werden, bestehen also durchaus ökonomische Steigerungschancen. Eine verstärkte Rückgewinnung von Gallium und Germanium erscheint hingegen angesichts verschwindend geringer Mengenanteile und besonderer chemischen Eigenschaften als wenig wirtschaftlich, zumal dazu ein hoher verfahrenstechnischer Aufwand erforderlich wäre.

Wie die Zahlen des bifa Umweltinstituts belegen, beträgt bei Laptops die Rückgewinnungsquote über die gesamte Prozesskette bei Gold nur 69 Prozent und bei Aluminium 66 Prozent. Die Quoten anderer Metalle sind damit vergleichbar oder liegen noch darunter, die meisten Gewürzmetalle werden überhaupt nicht zurückgewonnen. Die Materialverluste sind jedoch nur zum geringen Teil den metallurgischen Rückgewinnungsprozessen geschuldet, sondern erfolgen in der überwiegenden Zahl der Fälle zwischen Demontage und Metallurgie. Da der Umfang der Demontage nach ökonomischen Gesichtspunkten erfolgt, orientiert sich das Verfahren daran, den höchsten wirtschaftlichen Nutzen zu erzielen. Ist die Verwertung eines Geräte-Mixes aus Laptops und Smartphones auf Aluminiumgewinnung ausgerichtet, gehen die Gold-Bestandteile verloren; liegt das Hauptaugenmerk auf der Extraktion von Edelmetallen, werden einige Aluminiumkomponenten nicht erfasst.

Verbesserungen möglicherweise unwirtschaftlich

Verbesserungsmöglichkeiten für die Recyclingquoten von Edelmetallen liegen nach Einschätzung der Autoren weniger in Verfahrensinnovationen als in Design und Konstruktion der Elektrogeräte und einer breiteren Zuordnung zu verschiedenen Verwertungslinien. Die Wiederverwertung von Metallen wie Neodym und Tantal gestaltet sich hingegen weitaus schwieriger. Zwar macht deren Materialwert in allen deutschen Laptops in Privatbesitz rund 2,2 Millionen Euro aus und könnte durch Recycling – nicht erfassbare Mengen, Materialverluste und Wertverfall abgerechnet – etwa 0,7 Millionen Euro ergeben. Dazu müssten aber zunächst spezielle, auf diese Wertstoffe bezogene Gewinnungsverfahren entwickelt, Kapital aufgenommen, Investitionen getätigt und die für den Betrieb erforderliche Infrastruktur, Mitarbeiter und laufende Kosten finanziert werden – für Laptops als einzigem Material-Input wäre dieser Aufwand wirtschaftlich unrealistisch. Bei Smartphones stehen die strategischen Metalle Germanium, Tantal und Terbium im Wert an erster Stelle; insgesamt haben sie und andere Seltenerdmetalle, die bisher nicht zurückgewonnen werden, in Deutschland einen geschätzten Wert von rund 80.000 Euro, also noch erheblich weniger als bei Laptops. Ihre Demontage kann darüber hinaus aus Kostengründen nicht so umfangreich erfolgen wie bei Laptops. Hinzu kommt, dass einer Hochrechnung des bifa Umweltinstituts zufolge etwa neun Millionen Mobiltelefone über den Restmüll entsorgt werden und damit vor allem Edelmetalle und Kobalt dem Recycling-Kreislauf und möglicher Wertschöpfung entzogen werden. Andererseits würde bereits das Gold aus 900.000 Smartphones, die nicht über den Restmüll verloren gingen, mit rund 800.000 Euro Materialwert in etwa dem Erlös gleichen, der bestenfalls durch die Gewinnung von Germanium, Tantal und Terbium ohne Abzug von Aufbereitungskosten erzielt werden könnte.

Bestehende Verfahren optimieren

Die Autoren kommen zu dem Schluss, dass die Fokussierung auf Aktivitäten zum Recycling bisher nicht verwerteter Metalle den Blick auf die Weiterentwicklung bestehender Rückgewinnungsverfahren nicht trüben sollte. Hier stünden mit einer verbesserten Sortier- und Aufbereitungstechnik, besser aufeinander abgestimmten Verwertungsketten, neuen Methoden zur Metallabtrennung aus Schlacken und Stäuben und demontage-freundlicher konstruierten Geräten noch viele Optimierungsmöglichkeiten offen. Einschließlich genereller Verbesserungen entlang der Prozesskette, für die die Akteure der Entsorgungswirtschaft, Wissenschaftler und Forscher sowie Politik und Gesetzgebung sorgen sollten.

Der vollständige Artikel von Siegfried Kreibe, Thorsten Pitschke und René Peche unter dem Titel „Elektronikschrott: Setzen wir die richtigen Schwerpunkte?“ ist nachzulesen in DepoTech 2014, Tagungsband zur 12. DepoTech-Konferenz, hrsg. vom Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft, Leoben 2014, ISBN: 978-3-200-03797-7.

Foto: O Kürth

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