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2013|14 Jahresbericht Fraunhofer IGB

32 Seltene Erden Eine zukunftssichere, bezahlbare und kalkulierbare Versor- gung mit Rohstoffen ist für die Stabilität und den Wohlstand von Volkswirtschaften technologieführender Industrienatio- nen wie Deutschland von größter Bedeutung. Deshalb ist die Verfügbarkeit strategischer Metalle wie den Seltenen Erden (SE) von hoher Wichtigkeit, um die Wettbewerbsfähigkeit der Produktion von Gütern in Deutschland, insbesondere im Hightech-Sektor, unabhängiger vom globalen Rohstoffhandel zu machen. Um ihre Versorgung mit Rohstoffen in Zukunft zu sichern, haben die Bundesrepublik Deutschland im Oktober 2010 und die Europäische Kommission 2008 und 2011 Roh- stoffstrategien veröffentlicht, die im Wesentlichen auf den folgenden drei Säulen fußen: (1) Handels- und Rohstoffdiplo- matie, (2) einheimischer Rohstoffabbau, und (3) Ressourcenef- fizienz, Recycling und Substitution. Das Fraunhofer-Leitprojekt »Kritikalität Seltene Erden« setzt bei der dritten Säule »Ressourceneffizienz, Recycling und Sub- stitution« der Rohstoffstrategie an und fokussiert auf die Ver- wendung Seltener Erden in Hochleistungsmagneten. Dazu ar- beiten die Fraunhofer-Institute IWM, IWM-H, IWU, IFAM, LBF, ISI, IGB und die Projektgruppe IWKS des ISC zusammen. Dem Leitprojekt liegt die Mission zugrunde, den spezifischen, pri- mären Bedarf an schweren Seltene-Erden-Elementen für den konkreten Anwendungsfall »Dysprosiumhaltige Nd-Fe-B-Sys- teme für Permanentmagnete und Elektromotoren« zu halbie- ren. Um dieses Ziel zu erreichen, werden vier Schwerpunkte verfolgt: Materialsubstitution – Hierzu werden neue metallische Phasen, die weniger oder keine Seltenen Erden benötigen, von der Simulation bis zur Herstellung entwickelt. 3 3 Effizientere Prozesse – Prozesse der Magnetherstellung (Netshape-Produktion, Dysprosium-Layer-Technologie und Grainsize-Tuning-Technologie) werden weiterentwickelt. Optimierte Auslegung – Hier liegt der Fokus auf der Opti- mierung elektrischer Kleinantriebe bis hin zum Aufbau von Demonstratoren. Design for Recycling – Das Teilprojekt berücksichtigt As- pekte der Rückführung und der Wiedernutzung von Elek­ tromotoren sowie der Gewinnung von Seltenen Erden aus Permanentmagneten und Produktionsabfällen. Letzteres beleuchtet dabei sowohl die Aufbereitung und Rückfüh- rung von Magneten als rezykliertes Granulat in die Mag- netproduktion als auch die stoffliche Aufbereitung zur Herstellung von möglichst reinen Seltenerdmetallen oder -metalloxiden. Der Beitrag des IGB liegt im Teilprojekt »Gewinnung von Selte- nen Erden aus Permanentmagneten und Produktionsabfällen«. Dabei werden drei konkrete Ziele verfolgt. Erstens, Sintermag- nete aus gebrauchten Elektromotoren so zu recyceln, dass das rezyklierte Granulat zu mind. 10 Prozent der Primärprodukti- on zugeschlagen werden kann, ohne die Eigenschaften der Magnete zu beeinträchtigen. Als zweites Ziel wird geprüft, inwieweit das rezyklierte Magnetgranulat für die Herstellung kunststoffgebundener Magnete verwendet werden kann und drittens werden rückgeführte Magnete granuliert und einer stofflichen Aufarbeitung zugeführt. Dazu sollen auch Produk- tionsrückstände, wie beispielsweise Schleifstäube, einbezogen werden. Das Magnetgranulat und die Schleifstäube werden durch physikalisch-chemische aber auch biotechnologische Ver- fahren in Lösung überführt, separiert und die Seltenen Erden als möglichst reine Metalle oder Metalloxide rückgewonnen. HIGHLIGHTS 2013

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