Recycling : Wertvoller Elektroschrott

Ausgediente Computer und andere elektronische Geräte enthalten viele wertvolle Metalle. Neue Verfahren sollen helfen, diese Rohstoffe besser zu nutzen.

Jan Oliver Löfken
Schatzkammer. Ein Arbeiter in einer chinesischen Recyclingfirma bereitet alte Computer für die Wiedergewinnung von Metallen wie Gold, Silber, Palladium und Kupfer vor.
Schatzkammer. Ein Arbeiter in einer chinesischen Recyclingfirma bereitet alte Computer für die Wiedergewinnung von Metallen wie...Foto: REUTERS

Jedes Jahr verbrauchen die Hersteller von Smartphones, Laptops und Tablet-PCs rund 320 Tonnen Gold und 7500 Tonnen Silber für ihre Produktion. Der Preis für diese Mengen an Edelmetall rangiert derzeit bei etwa 17 Milliarden Euro. Zwar werden Altgeräte und Elektronikmüll bereits recycelt, doch liegt die Quote je nach Land oft bei unter 15 Prozent, berichteten kürzlich Wissenschaftler der Universität der Vereinten Nationen. Die Folge: Tonnenweise gehen die Edelmetalle für eine Wiederverwertung verloren. „Wenn sich Elektronikkunden langfristig an ihren Hightech-Geräten erfreuen wollen, sind nachhaltiger Konsum und ein besseres Materialrecycling unerlässlich“, sagt Luis Neves von der „Global e-sustainibility Initiative“.

Daher arbeiten Forscher an Verfahren, um die Wiederverwertung wichtiger Metalle zu verbessern und zugleich die Gesundheitsgefahr für die Arbeiter dieser Branche in Afrika, Indien oder Asien zu verringern.

Allein im Jahr 2011 verbrauchte die Elektronikindustrie knapp acht Prozent der weltweiten Goldförderung, Tendenz steigend. Mit Goldpreisen von mehr als 1500 Dollar pro Unze wird effektives Recycling auch wirtschaftlich immer interessanter. In den Industrienationen werden heute schon über 70 Prozent der Gold- und Silberanteile im Elektronikmüll zurückgewonnen. In Entwicklungsländern aber liegt die Quote bei unter 15 Prozent. Dort geht bereits die Hälfte der Edelmetalle während des groben und laienhaften Zerlegens der Altgeräte verloren. Und aus den aussortierten, an Edelmetall reichen Bestandteilen werden danach auch nur ein Viertel der Metalle wiederverwertet.

„Der Export von Altelektronik macht uns nicht wirklich glücklich, weil die Verwertung unter menschenunwürdigen Bedingungen abläuft“, sagt Daniel Goldmann, Recycling-Experte an der Technischen Universität Clausthal. Zum Vergleich: In Industrienationen funktionieren diese Prozesse weitgehend ohne eine Belastung der Arbeiter und mit einer Ausbeute von etwa 95 Prozent. „Bei anderen Materialien ist der Verlust sogar noch viel höher“, sagt Goldmann. Beispielsweise bei wichtigen Metallen wie Tantal oder Indium, dort liegt die Recyclingquote weltweit fast bei null.

Neue Verfahren sollen dabei helfen, zukünftig möglichst große Mengen wertvoller Metalle aus dem Elektronikmüll zu gewinnen. Das „Urban Mining“ – die Wiedergewinnung von Nutzmetallen aus Schrott, Elektronikmüll, Deponien und Abbruchhäusern – könnte sich schnell rechnen, da die Abfälle bis zu 50-fach höhere Edelmetall-Konzentrationen aufweisen als geschürfte Metallerze. Sowohl der Energiebedarf als auch die damit verbundene Belastung des Klimas ließe sich mit einer höheren Recyclingquote senken.

Im Fokus von Wissenschaftlern der Technischen Hochschule Aachen stehen dabei die wachsenden Müllberge, die durch Zehntausende von Elektrofahrzeugen und E-Bikes verursacht werden. Denn verbrauchte Lithium-Ionen-Akkus enthalten so hohe Gehalte an Lithium, Kobalt und Nickel, wie sie in kaum einem Erz oder Salz zu finden sind. So entwickelte die Gruppe um den Metallurgen Bernd Friedrich einen Elektroofen-Prozess zur Trennung leichter Lithiumverbindungen von anderen Metallen. Bei Temperaturen von mehr als 1400 Grad Celsius lässt sich aus der entstehenden Flugasche ein Lithium-reiches Konzentrat abscheiden. Die schwereren Metalle wie Mangan, Eisen oder Nickel finden sich in einer zusammengeschmolzenen Legierung wieder. Und nicht zuletzt bietet die Schlacke, die bei diesem Prozess anfällt, wieder hohe Anteile an Lithiumoxid neben Sauerstoffverbindungen von Magnesium oder Kalzium. Bald erwarten die Wissenschaftler, das von ihnen entwickelte Verfahren so weit verbessern zu können, um auch im großen Maßstab ausgediente Lithium-Akkus recyceln zu können.

Entwickler der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) und der Berliner Firma Tartech hingegen konzentrieren sich auf wertvolle Aschen aus der Müllverbrennung. Diese sogenannten Rostaschen enthalten rund acht Prozent Eisen und bis zu zwei Prozent Kupfer und Aluminium. Eine höhere Recyclingquote soll hier durch eine verbesserte Zerkleinerungstechnik erreicht werden, um selbst kleinste Metallteilchen aussortieren zu können.

Auf Elektro-Platinen hat sich dagegen die belgische Firma Umicore in Antwerpen spezialisiert. Mit einer mehrstufigen Prozesskette, bei der einzelne Fraktionen immer wieder bei unterschiedlichen Temperaturen geschmolzen und voneinander getrennt werden, können sie aus Platinenschrott mittlerweile 17 verschiedene Metalle in relativ hoher Reinheit zurückgewinnen. Neben Gold, Silber, Palladium oder Cadmium könnten sie in Zukunft auch einige Elemente aus der Gruppe der sogenannten Seltenen Erden, die für Elektronik, Magnete oder Batterien benötigt werden, aus den Schmelzen gewinnen.

„Es lohnt sich allerdings nicht, überall auf der Welt spezialisierte Recyclinghütten hochzuziehen“, sagt Goldmann. Er sieht eine Lösung in einem Re-Import von aufbereitetem Elektronikschrott in die Industrienationen. In Afrika oder Indien könnte so die zunehmende Anzahl an Altgeräten in einfachen Arbeitsschritten zerlegt werden, um die an Metall besonders reichen Bestandteile für eine effizientere und umweltschonendere Aufbereitung wieder an spezialisierte Unternehmen zurückzusenden.

Mit diesem Ziel im Blick arbeitet derzeit das Öko-Institut in Darmstadt an einem Pilotprojekt mit Nigeria. „Kein anderes westafrikanisches Land importiert so viele Altgeräte“, sagt Andreas Manhart, wissenschaftlicher Mitarbeiter des Öko-Instituts. Allein auf den zwei größten Märkten des Landes, dem Alaba Market und dem Ikeja Computer Village, reparieren und verkaufen 15 000 Menschen in 5500 Kleinbetrieben gebrauchte elektrische und elektronische Geräte. Derzeit wird diskutiert, wie für beide Seiten – Arbeiter in Afrika und Recyclingunternehmen in den Industrienationen – die wachsenden Berge an Elektronikmüll zu einem lohnenden Geschäft werden können.

Eine Pauschallösung für alle Staaten erwartet dabei kaum jemand. „Man muss schauen, welche Prozesse wo wie gut funktionieren“, sagt der Recycling-Experte Goldmann. Erst mit diesem Wissen könnte eine effiziente Arbeitsteilung sowohl den Lebensunterhalt der Menschen in Nigeria oder Indien sichern und parallel die Recyclingquoten spürbar erhöhen.