ServicenavigationHauptnavigationTrailKarteikarten


Research unit
FOEN
Project number
UTF 438.34.12
Project title
E-ERCMET (Recycling von kritischen Metallen aus Elektronikschrott)

Texts for this project

 GermanFrenchItalianEnglish
Key words
Anzeigen
-
-
-
Short description
Anzeigen
-
-
-
Ergebnisse gemäss Vertrag
Anzeigen
-
-
-
Project aims
Anzeigen
-
-
-
Description of results
Anzeigen
-
-
-
Transfer and application
Anzeigen
-
-
-
Follow up
Anzeigen
-
-
-
Publications / Results
Anzeigen
-
-
-

Inserted texts


CategoryText
Key words
(German)
Elektronikschrott, seltene Metalle, kritische Metalle, Edelmetalle, Basismetalle, Rückgewinnung, urban mining, Rücknahmesystem, sekundäre Ressourcennutzung.
Short description
(German)

Die starke Zunahme des Konsums sowie das steigende Bewusstsein zur Begrenztheit   natürlicher Ressourcen, insbesondere von Metallen, welche in High-Tech Produkten sehr spezifische Funktionalitäten ermöglichen und die in vielen Fällen nicht substituierbar sind, ist seit einigen Jahren auf internationaler Ebene zu einem bedeutenden Thema geworden.

 

Das Rücknahmesystem «Swico Recycling» für ausgediente Elektronikgeräte verarbeitet rund 60‘000 t/a Elektronikabfälle in der Schweiz und bereitet diese für die Weiterverarbeitung auf.

 

Die anschliessende Weiterverarbeitung in den ausländischen Schmelzwerken erlaubt die Rückgewinnung der wichtigsten Basis- (Fe, Cu, Ni, Al, Zn, Pb) und Edelmetalle (Ag, Au, Pd, Pt). Seltene oder kritische Metalle wie Indium, Gallium, Tantal, Tellur oder die seltenen Erden werden nicht zurückgewonnen und gehen als mögliche, künftige      sekundäre Rohstoffe verloren. Die Gründe liegen u.a. in den fehlenden Datengrundlagen zur Lokalisierung und Menge dieser Metalle in den elektronischen  Komponenten, in der komplexen und dissipativen Struktur der Abfälle, und in den thermodynamischen und metallurgischen Rahmenbedingungen.

 

Die Rückgewinnung kritischer Metalle hängt dabei sowohl in der technologischen Anpassung der Wertschöpfungskette unter Berücksichtigung der Rentabilität der Rückgewinnung seltener Metalle, als auch von der Frage ab, wie Swico Recycling das Managementsystem anpassen muss, um für die Rückgewinnung seltener Metalle optimale Voraussetzungen zu schaffen.

 

Es braucht also Anpassungen auf verschiedenen Ebenen, um eine erhöhte sekundäre Ressourcennutzung („urban mining“) zu erzielen.

 

Grundlage bilden verschiedene im Auftrag des BAFU durchgeführte Vorarbeiten, insbesondere die Stoffflussanalyse Immark AG (Vertrag-Nr. 07.0131.PJ / K364-1509), welche aufgrund der Outputanalysen Rückschlüsse über das Vorkommen kritischer Metalle im Elektronikschrott als Input erlaubt.

Ergebnisse gemäss Vertrag
(German)

1. Aus dem Elektronikabfallstrom sind Produktegruppen und Komponenten gebildet, welche kritische Metalle enthalten, nach deren potentiellen Rückgewinnung priorisiert und deren Mengen bestimmt sind (Inputanalyse).

 

2. 2 Fallstudien zur Durchführung der optimalen Verarbeitung in Recycling Betrieben,  welche das Spektrum der kritischen Metalle in Elektronikgeräten möglichst umfassend abdecken, sind konzipiert und durchgeführt. (Meilenstein 1).

 

 

3. Aus Verarbeitungsversuchen zur optimalen Verarbeitung in Recycling Betrieben für ausgewählte Elektronikschrott komponenten sind die kritischen Metalle identifiziert und quantifiziert. (Meilenstein 2).

 

4. Die notwendigen Anpassungen an Sammlung, Logistik und Recycling von Swico Recycling im Hinblick auf die Resultate und Konsequenzen sind evaluiert und monetär quantifiziert.

 

5. Die Umweltauswirkungen und Energieverbrauch der Rückgewinnung der kritischen Metalle als Sekundärrohstoffe und der daraus resultierende Umweltnutzen gegenüber dem Primärabbau sind quantifiziert. (Meilenstein 3).

 

6. Redaktion eines Schlussberichtes mit Darstellung der Ergebnisse aus 1. bis 5.

 

7. Bereitstellung von Textbausteinen und Illustrationen für die Erstellung eines Publikums-Factsheets.

 

8. Präsentation der Ergebnisse an einem wissenschaftlichen Kolloquium beim BAFU mit entsprechender Power-Point Darstellung.

Project aims
(German)
Mit diesem Projekt werden die technischen und organisatorischen Voraussetzungen geschaffen, so dass eine definierte Auswahl an technischen, kritischen Metalle aus Elektronikabfällen wieder in den Wirtschafts- und Produktionskreislauf zurückgeführt werden können.
Description of results
(German)

Aus den Resultaten des Projektes e-Recmet lassen sich folgende zentralen Schlussfolgerungen ziehen:

  • Aus ökologischer Sicht zeigte das Projekt e-Recmet, dass eine Rückgewinnung von Indium aus Elektronikaltgeräten gegenüber der Primärgewinnung ökologisch konkurrenzfähig ist. Die Rückgewinnung von Neodym(oxid) schneidet aus ökologischer Sicht sowohl bei manueller als auch bei mechanischer Vorbehandlung deutlich besser ab als eine Primärgewinnung.
  • Die ökonomischen Modellierungen und die Kostenbetrachtungen am Beispiel Indium zeigten, dass eine Rückgewinnung Zusatzkosten verursacht, d.h. für eine Rückgewinnung finanzielle Zuschüsse benötigen würden. Solche Zuschüsse könnten z.B. über eine Erhöhung der vorgezogenen Recyclinggebühr finanziert werden. Soweit sich dies zum heutigen Zeitpunkt sagen lässt, würde eine solche Erhöhung moderat ausfallen und die Produktepreise nur unmerklich erhöhen. Die wirtschaftliche Tragbarkeit im Falle von Indium ist somit voraussichtlich gegeben. Für den Fall Neodym konnten keine analogen Betrachtungen durchgeführt werden.
  • Die technische Machbarkeit der Rückgewinnung von Indium und Neodym entlang der gesamten Behandlungskette konnte nicht abschliessend geklärt werden. Sowohl auf Stufe Vorbehandlung, wie auch auf Stufe Zwischen- und Endbehandlung sind weitere Entwicklungen notwendig um diese zu beurteilen.
Transfer and application
(German)

Die Projektgruppe gibt an die Projektträger folgende Empfehlungen ab:

  • Eine Zwischenlagerung von indium- und neodymhaltigen Komponenten aus Elektronikalt-geräten soll den Recyclingbetrieben empfohlen und allenfalls durch Anreize gefördert werden.
  • Untersuchungen und Entwicklungen zur Optimierung der Vor- und Zwischenbehandlung indium- und neodymhaltiger Komponenten sind zu unterstützen.
  • Die weitereEntwicklung der Rückgewinnung von Indium und Neodym aus Elektronik-altgeräten ist im Auge zu behalten und es sind frühzeitig geeignete technische und organisatorische Massnahmen zu treffen, falls sich eine Rückgewinnung als technisch möglich und wirtschaftlich tragbar erweisen sollte.
  • Swico soll im Hinblick auf eine Neuausschreibung der Verträge Anpassungen beim Entschädigungssystem evaluieren. Dabei ist zu prüfen, ob die Anreize so gesetzt werden können, dass die Schadstoffentfrachtung maximiert und die Verwertung optimiert werden können.
Follow up
(German)
Swico hat an der Projektabschlusssitzung vom 3. Juni 2015 beschlossen, in der geplanten Systemoptimierung im Hinblick auf die Neuausschreibung der Recyclerverträge (auf 1. Januar 2017), Möglichkeiten zu prüfen, wie Anreize im System so gesetzt werden, dass die Rückgewinnung kritischer Metalle zusätzlich zur Entnahme von Schadstoffen gefördert werden kann. Dazu sollen in der vorbereitenden Arbeitsgruppe Vertreter des Projektkonsortiums miteinbezogen werden. Gleichzeitig haben Vertreter des BAFU an der Schlusssitzung eine finanzielle Unterstützung bei der Ausarbeitung von geeigneten Anreizsystemen angeboten.
Publications / Results
(German)

Böni, H. et al (2015) Projekt e-Recmet: Rückgewinnung von Indium und Neodym aus Elektronikschrott; Schlussbericht. Arbeitsgemeinschaft Empa, Umtec, Ernst Basler+Partner AG, Berner Fachhochschule St. Gallen

 

(Publikation durch das BAFU vorgesehen, derzeit werden die Zusammenfassungen übersetzt)

 

Zusätzlich sind folgende Bericht erarbeitet worden. Diese werden bei den beteiligten Projektpartner ebenfalls zugänglich sein, jedoch nicht vom BAFU veröffentlicht werden.

 

Nr.

Titel

Verfasser

Bericht 1.1

Screening und Priorisierung kritischer Metalle in Elektronikschrott

Empa

Bericht 1.2

Indium und Neodym in elektronischen Geräten und anderen Anwendungen

Empa

Bericht 1.3

Probenaufbereitung und chemische Analytik von Indium und Neodym

Empa/Umtec

Bericht 2.1

Vorbehandlung von Elektronikschrott zur Rückgewinnung von Indium und Neodym

Empa

Bericht 2.2

Stand der Technik der Rückgewinnung von Indium und Neodym aus Elektronikschrott

Umtec/Empa

 

Bericht 2.3

Dynamische Modellierung der Mengen und Kosten des Recyclings von Indium aus Bildschirmgeräten

Berner Fachhochschule/Empa

Bericht 2.4

Vergleichende Ökobilanz der Rückgewinnung von Indium und Neodym aus Elektronikschrott mit der Primärgewinnung

Ernst Basler+Partner AG/Empa