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Urban Mining Fraunhofer arbeitet an Elektronik-Recycling per Laser

| Redakteur: Franz Graser

Nicht mehr verwendete Elektronikgeräte automatisiert zerlegen und wertvolle Rohstoffe zurückgewinnen, ist ein wesentlicher Aspekt des Zukunftsthemas Urban Mining. Mit dem EU-Projekt ADIR nimmt die Fraunhofer-Gesellschaft hierbei eine internationale Vorreiterrolle ein.

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Berührungsloses Freilegen und Entlöten von Platinen-Bauelementen mittels Laserstrahlung in einem Recyclingprozess des ADIR-Projekts.
Berührungsloses Freilegen und Entlöten von Platinen-Bauelementen mittels Laserstrahlung in einem Recyclingprozess des ADIR-Projekts.
(Bild: Fraunhofer)

Beim herkömmlichen Material-Recycling wird häufig auf Schüttgutströme zurückgegriffen, die mit Schredder-Prozessen und pyrometallurgischen Verfahren verarbeitet werden. Der Fokus liegt vor allem auf der Gewinnung von Edelmetallen, wie Kupfer, Gold und Silber.

Andere seltene Werkstoffe können bei diesen Prozessen nicht gewonnen werden und gehen verloren. „Elemente wie Tantal, Wolfram oder Seltene Erden wie Neodym spielen auch zukünftig eine wichtige Rolle bei der industriellen Fertigung von High-Tech-Elektronik“, erklärt Projektkoordinator Prof. Reinhard Noll vom Fraunhofer-Institut für Lasertechnik (ILT) in Aachen: „Der Reverse-Production-Ansatz soll nun dafür sorgen, dass bislang nicht ausgeschöpfte Potentiale genutzt werden.“

Das Kürzel ADIR steht für den etwas sperrigen Ausdruck „Automated disassembly, separation and recovery of valuable materials from electronic equipment“. Das Projekt mit diesem Namen lotet die Machbarkeit neuer Technologien für die nächste Generation des Urban Mining aus.

Automatisierbare flexible Prozesse ermöglichen dabei ein modernes Recycling von Schätzen, die in der städtischen Umgebung zu finden sind, etwa defekte und ungenutzte Elektronikgeräte. Spezielle Maschinen für die automatisierte Zerlegung und Entstückung sollen in verschiedenen Bearbeitungsstufen Lasertechnik, Robotik, moderne Bildverarbeitung und Informationstechnologie miteinander verknüpfen.

Laser eignen sich hier für diverse Aufgaben, zum Beispiel für die 3D-Messtechnik, die Echtzeit-Identifizierung von Inhaltsstoffen oder für das berührungslose Freilegen und Entlöten elektronischer Bauelemente. Mit neuen Sortierfraktionen lassen sich hochwertige Stoffe in kurzen Bearbeitungszeiten gewinnen.

Nach der Anforderungsanalyse für die Materialhandhabung sowie Prüfung verschiedener Recycling-Verfahren startete die Prozessentwicklung im ADIR-Verbundvorhaben. Die Wissenschaftler optimierten einzelne Verarbeitungsschritte, etwa die Sortierung bestimmter Bauelemente und die Weiterprozessierung nach jeder Stufe, zunächst im Labormaßstab und entwickeln nun Soft- und Hardwaremodule, die zu einer Maschine kombiniert werden können.

2018 bauen die Projektpartner einen Demonstrator in einem Recyclingbetrieb auf, mit dem eine experimentelle Validierung im industriellen Umfeld möglich ist. Effizienz steht dabei ebenso im Vordergrund wie ein hoher Grad an Verwertbarkeit.

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