Endbericht - NachhaltigWirtschaften.at
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Für die in der heutigen, modernen Welt unverzichtbar gewordenen und hinsichtlich ihrer Versorgungssicherheit derzeit zum Teil als kritisch oder potenziell kritisch eingestuften Rohstoffe lässt sich erkennen, dass sowohl die Recyclingraten aus den gebrauchten Konsumgütern (EOL-RR = g/d, Abbildung 81) als auch der Anteil an Sekundärmaterial am Gesamtbedarf der Verarbeitung (RC = (j+m)/(a+j+m), Abbildung 81) noch fast ausschließlich extrem niedrige Werte aufweisen. Abbildung 81: Grundsätzlicher Lebenszyklus von Metallen [Graedel et al. 2011] (a) Primärrohstoffquelle, (b) raffiniertes Metall, (c) Zwischenprodukte, wie Legierungen und Halbzeuge, (d) Metallinhalt der gebrauchten Produkte, (e) zur stofflichen Verwertung gesammelter Metallinhalt, (f) Metallinhalt, der als Begleitelement eines anderen Metalls dem Kreislauf verlorengeht, (g) rückgeführter Altschrott, (h) Produktionsabfälle, Neuschrott, (j) direkt in der Verarbeitung eingesetzte Schrotte, (m) für die Verhüttung genutzte Schrotte, Sekundärmetallurgie, (n) Berge und Schlacken, (o) Dissipation in der Anwendung In Abbildung 81 wird auch bereits indirekt angedeutet, dass im zunehmenden Ausmaß eine Vernetzung stattzufinden hat und nicht mehr wie bisher zum Teil aus einem bestimmten Stoffstrom nur die Extraktion eines oder einiger weniger Wertmetalle erfolgt. Dies gilt nicht nur für die Primärmetallurgie, welche immer stärker auf Erze und Konzentrate geringerer Qualität und komplexer Zusammensetzung angewiesen ist, sondern vor allem für die Sekundärmetallurgie, im Besonderen jener der Technologiemetalle. Dies resultiert daraus, dass sich nicht nur die Komplexität der Produkte und die Zahl der in den jeweiligen Produkten benötigten Elemente bzw. Wertmetalle zunehmend erhöht (Abbildung 82), sondern darüber hinaus vor allem die kritischen Rohstoffe oftmals nur in geringsten Konzentrationen enthalten sind. 250
Abbildung 82: Zunahme der Elementvielfalt in den Produkten im Laufe der letzten Jahrhunderte [UNEP] Bezüglich der Recyclingfähigkeit gibt es grundsätzlich zahlreiche Einflussfaktoren, von denen einige nachfolgend aufgelistet werden: o o o Inhalt an Wertmetallen und deren Preise Zusammensetzung (Störstoffe, etc.), Rückgewinnungsrate, Technologie, Kosten Anwendungssegment, Lebenszyklus, Logistik Auch für die Auswahl des geeigneten Verfahrens sind im Wesentlichen die gleichen Faktoren (Materialzusammensetzung, Wertmetallkonzentration, Matrixeigenschaften, sowie weitere enthaltene Metalle und organische Verunreinigungen, etc.) von Bedeutung. Im Allgemeinen lassen sich zwei Ansätze unterscheiden – spezialisierte Prozesse für bestimmte Einsatzstoffe sowie eher universell ausgerichtete Technologien für sehr unterschiedliche Materialien. Dabei ist zu beachten, dass sich die Wirtschaftlichkeit einer bestimmten Prozesskette (wie beispielsweise der Extraktion von Cobalt aus Lithium-Ionen-Akkus oder von Seltenen Erden aus Leuchtstoffen) innerhalb kurzer Zeit aufgrund geänderter Rahmenbedingungen (neue Recyclingtechnologien, Preisänderungen, massive Steigerung des Abfallaufkommens, etc.) drastisch ändern kann, die Verfahrens- und Prozessentwicklung jedoch zumindest einige Jahre in Anspruch nimmt. Aus diesem Grund sollte letztere nicht ausschließlich nur dann erfolgen, wenn eine wirtschaftliche Realisierung möglich erscheint, sondern vor allem im Bereich der kritischen Rohstoffe auch entsprechend vorausschauend, um im Bedarfsfall zumindest die geeigneten Technologien griffbereit vorliegen zu haben. Nachfolgend erfolgt in den jeweiligen Unterkapiteln die Beschreibung der Sekundärmetallurgie einzelner, ausgewählter Metalle. 251
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Abbildung 82: Zunahme der Elementvielfalt in den Produkten im Laufe der letzten Jahrhunderte<br />
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Bezüglich der Recyclingfähigkeit gibt es grundsätzlich zahlreiche Einflussfaktoren, von<br />
denen einige nachfolgend aufgelistet werden:<br />
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Inhalt an Wertmetallen und deren Preise<br />
Zusammensetzung (Störstoffe, etc.), Rückgewinnungsr<strong>at</strong>e, Technologie, Kosten<br />
Anwendungssegment, Lebenszyklus, Logistik<br />
Auch für die Auswahl des geeigneten Verfahrens sind im Wesentlichen die gleichen<br />
Faktoren (M<strong>at</strong>erialzusammensetzung, Wertmetallkonzentr<strong>at</strong>ion, M<strong>at</strong>rixeigenschaften, sowie<br />
weitere enthaltene Metalle und organische Verunreinigungen, etc.) von Bedeutung. Im<br />
Allgemeinen lassen sich zwei Ansätze unterscheiden – spezialisierte Prozesse für bestimmte<br />
Eins<strong>at</strong>zstoffe sowie eher universell ausgerichtete Technologien für sehr unterschiedliche<br />
M<strong>at</strong>erialien. Dabei ist zu beachten, dass sich die Wirtschaftlichkeit einer bestimmten<br />
Prozesskette (wie beispielsweise der Extraktion von Cobalt aus Lithium-Ionen-Akkus oder<br />
von Seltenen Erden aus Leuchtstoffen) innerhalb kurzer Zeit aufgrund geänderter<br />
Rahmenbedingungen (neue Recyclingtechnologien, Preisänderungen, massive Steigerung<br />
des Abfallaufkommens, etc.) drastisch ändern kann, die Verfahrens- und Prozessentwicklung<br />
jedoch zumindest einige Jahre in Anspruch nimmt. Aus diesem Grund sollte letztere nicht<br />
ausschließlich nur dann erfolgen, wenn eine wirtschaftliche Realisierung möglich erscheint,<br />
sondern vor allem im Bereich der kritischen Rohstoffe auch entsprechend vorausschauend,<br />
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Nachfolgend erfolgt in den jeweiligen Unterkapiteln die Beschreibung der Sekundärmetallurgie<br />
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