Entwicklung eines pyrometallurgischen Prozesses zur Wertmetallrückgewinnung aus Li-Ionen-Batterien
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2022)
Die weltweiten Ambitionen zur Eindämmung der globalen Erwärmung und Dekarbonisierung energieintensiver Wirtschaftszweige führten in den letzten Jahren zu einer exponentiell steigenden Nachfrage an Lithium-Ionen Batterien (LIB), welche sich laut Prognosen zukünftig fortsetzen wird (Thielmann et al. 2015). So unterschiedlich die Anwendungsbereiche dieser Energiespeicher sind, so unterschiedlich sind auch die dafür notwendigen Voraussetzungen und entsprechend deren chemischer und physikalischer Aufbau.
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Die weltweiten Ambitionen zur Eindämmung der globalen Erwärmung und Dekarbonisierung energieintensiver Wirtschaftszweige führten in den letzten Jahren zu einer exponentiell steigenden Nachfrage an Lithium-Ionen Batterien (LIB), welche sich laut Prognosen zukünftig fortsetzen wird (Thielmann et al. 2015). So unterschiedlich die Anwendungsbereiche dieser Energiespeicher sind, so unterschiedlich sind auch die dafür notwendigen Voraussetzungen und entsprechend deren chemischer und physikalischer Aufbau.
Fallstudie Kühlgeräterecycling
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2022)
Kühlgeräte gehören zur Gruppe energieverbrauchsrelevanter Produkte und wurden bisher vor allem hinsichtlich ihrer Energieeffizienz und weniger für Ressourceneffizienz optimiert. Im Durchschnitt gibt es in der EU 1,6 Kühlgeräte pro Haushalt und allein im Jahr 2016 wurden 1,1 Mt bzw. 27,6 Millionen Kühlgeräte auf den Haushaltsmarkt gebracht. Der steigende Trend ist u.a. dadurch begründet, dass Kühlgeräte vergleichsweise immer günstiger angeboten werden (CECED, 2022). Auf die Herstellung, Nutzung und Entsorgung dieser Produkte entfällt ein hoher Ressourcen- und Energiebedarf sowie assoziierte Umweltauswirkungen.
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Kühlgeräte gehören zur Gruppe energieverbrauchsrelevanter Produkte und wurden bisher vor allem hinsichtlich ihrer Energieeffizienz und weniger für Ressourceneffizienz optimiert. Im Durchschnitt gibt es in der EU 1,6 Kühlgeräte pro Haushalt und allein im Jahr 2016 wurden 1,1 Mt bzw. 27,6 Millionen Kühlgeräte auf den Haushaltsmarkt gebracht. Der steigende Trend ist u.a. dadurch begründet, dass Kühlgeräte vergleichsweise immer günstiger angeboten werden (CECED, 2022). Auf die Herstellung, Nutzung und Entsorgung dieser Produkte entfällt ein hoher Ressourcen- und Energiebedarf sowie assoziierte Umweltauswirkungen.
XRT zur Sortierung von Leiterplatten für das Recycling mit Hilfe maschinellen Lernens
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Der reale Wert von Leiterplatten (WPCBs) aus Elektro- und Elektronik-Altgeräten (WEEE) im Recycling ist sehr unterschiedlich, da der Gehalt an wertvollen Elementen (hauptsächlich Gold und Tantal) stark variiert. Im Recyclingprozess kann der Wert vollständiger WPCBs vor der eigentlichen metallurgischen Rückgewinnung derzeit nur grob geschätzt werden. Insbesondere der Wert einer größeren Charge kann nur auf der Grundlage einiger Stichproben und der visuellen Prüfung durch menschliche Experten extrapoliert werden, was zeitaufwendig und fehleranfällig ist. Diese Situation ist sowohl für Käufer als auch für Verkäufer von WPCBs unbefriedigend.
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Der reale Wert von Leiterplatten (WPCBs) aus Elektro- und Elektronik-Altgeräten (WEEE) im Recycling ist sehr unterschiedlich, da der Gehalt an wertvollen Elementen (hauptsächlich Gold und Tantal) stark variiert. Im Recyclingprozess kann der Wert vollständiger WPCBs vor der eigentlichen metallurgischen Rückgewinnung derzeit nur grob geschätzt werden. Insbesondere der Wert einer größeren Charge kann nur auf der Grundlage einiger Stichproben und der visuellen Prüfung durch menschliche Experten extrapoliert werden, was zeitaufwendig und fehleranfällig ist. Diese Situation ist sowohl für Käufer als auch für Verkäufer von WPCBs unbefriedigend.
Neue wissenschaftliche Untersuchung zum Stand der Altlampenbehandlung
in Deutschland
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2022)
Vom deutschen Umweltbundesamt wurde eine Studie zum Stand bei der Altlampenbehandlung in Auftrag gegeben. Ziel war es die Behandlungsverordnung vorzubereiten, die seit dem 01.01.2022 das deutsche Elektro- und Elektronikgerätgesetz (ElektroG 2015) ergänzt. Dazu galt es zu untersuchen, ob zusätzliche Anforderungen an die Behandlung von Altlampen notwendig sind. In der Studie wurde diese Frage bejaht und es wurden u.a. neue Quecksilbergrenzwerte für Outputfraktionen aus der Lampenbehandlung empfohlen.
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2022)
Vom deutschen Umweltbundesamt wurde eine Studie zum Stand bei der Altlampenbehandlung in Auftrag gegeben. Ziel war es die Behandlungsverordnung vorzubereiten, die seit dem 01.01.2022 das deutsche Elektro- und Elektronikgerätgesetz (ElektroG 2015) ergänzt. Dazu galt es zu untersuchen, ob zusätzliche Anforderungen an die Behandlung von Altlampen notwendig sind. In der Studie wurde diese Frage bejaht und es wurden u.a. neue Quecksilbergrenzwerte für Outputfraktionen aus der Lampenbehandlung empfohlen.
Recycling von Lithium-Ionen-Batterien – Klimaschutz, Ressourcenschonung
und wirtschaftliche Effekte
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2022)
Das globale Energiesystem befindet sich inmitten eines umfassenden Übergangs zu sauberer, erneuerbarer Energie. Die Bemühungen einer ständig wachsenden Zahl von Ländern und Unternehmen, ihre Treibhausgasemissionen bis zur Mitte des Jahrhunderts auf null zu reduzieren, erfordern neben Energieeffizienz- und Energiesparmaßnahmen den massiven Einsatz von erneuerbaren Energietechnologien, wie Windenergie, Photovoltaik, Elektromobilität und Energiespeichersysteme, von denen viele auf eine breite Palette von Rohstoffen, wie Kupfer, Lithium, Nickel, Kobalt und Seltene Erden, angewiesen sind.
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Das globale Energiesystem befindet sich inmitten eines umfassenden Übergangs zu sauberer, erneuerbarer Energie. Die Bemühungen einer ständig wachsenden Zahl von Ländern und Unternehmen, ihre Treibhausgasemissionen bis zur Mitte des Jahrhunderts auf null zu reduzieren, erfordern neben Energieeffizienz- und Energiesparmaßnahmen den massiven Einsatz von erneuerbaren Energietechnologien, wie Windenergie, Photovoltaik, Elektromobilität und Energiespeichersysteme, von denen viele auf eine breite Palette von Rohstoffen, wie Kupfer, Lithium, Nickel, Kobalt und Seltene Erden, angewiesen sind.
Recycling und Wiederverwendung von Photovoltaik-Modulen - Aktueller
Stand und Herausforderungen
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2022)
Im Rahmen des „Green Deal“ werden in der EU große Anstrengungen unternommen, den Aufbau und Einsatz von Photovoltaik-Anlagen voranzutreiben. Photovoltaik liefert nachhaltige Energie mit enormem Ausbaupotential und ist damit integraler Bestandteil der anstehenden Energiewende, die die schlimmsten Folgen des menschengemachten Klimawandels und der Abhängigkeit von menschenverachtenden Regimen abfedern soll.
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Im Rahmen des „Green Deal“ werden in der EU große Anstrengungen unternommen, den Aufbau und Einsatz von Photovoltaik-Anlagen voranzutreiben. Photovoltaik liefert nachhaltige Energie mit enormem Ausbaupotential und ist damit integraler Bestandteil der anstehenden Energiewende, die die schlimmsten Folgen des menschengemachten Klimawandels und der Abhängigkeit von menschenverachtenden Regimen abfedern soll.
Smartes Recycling mit dem digitalen Produktpass – Welche Informationen braucht es und welche Herausforderungen gilt es zu meistern in der Abfallbehandlung von Elektro- und Elektronikgeräten?
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2022)
Die globale Produktion und der Konsum von Elektro- und Elektronikgeräten (EEE) gehören derzeit zu den stärksten wachsenden Wirtschaftsbereichen und Abfallströmen. Im Jahr 2018 wurden rund 10,3 Tonnen EEE in den Europäischen Markt gebracht, wovon 38,9% recycelt wurden. Folgt man den Prognosen wird sich das Marktwachstum und die damit verbundenen Elektroschrottmengen in Zukunft weiterhin massiv steigern, sofern sich die Praktiken aller Wirtschaftsakteure nicht ändern (EC 2019).
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Die globale Produktion und der Konsum von Elektro- und Elektronikgeräten (EEE) gehören derzeit zu den stärksten wachsenden Wirtschaftsbereichen und Abfallströmen. Im Jahr 2018 wurden rund 10,3 Tonnen EEE in den Europäischen Markt gebracht, wovon 38,9% recycelt wurden. Folgt man den Prognosen wird sich das Marktwachstum und die damit verbundenen Elektroschrottmengen in Zukunft weiterhin massiv steigern, sofern sich die Praktiken aller Wirtschaftsakteure nicht ändern (EC 2019).
Mögliches Verfahrenskonzept und Versuch einer Kostenabschätzung zur mechanischen Auftrennung von Photovoltaikmodulverbunden
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2022)
Für die Übernahme von Photovoltaikmodulen zur Entsorgung sind neben den Allgemeinden Vorgaben des Abfallwirtschaftsgesetzes und der Abfallverzeichnisverordnung die WEEE (in Österreich über die Elektroaltgeräteverordnung festgelegt) sowie die Abfallbehandlungspflichtenverordnung heranzuziehen. Während sich durch die Pflichtenverordnung detaillierte Vorgaben hinsichtlich Transportes und getrennter Erfassung von Photovoltaikmodulen ergeben, ordnet die Verzeichnisverordnung den Modulen eine Abfallschlüsselnummer zu. Über die EAG-VO ergeben sich Vorgaben hinsichtlich der zu erzielenden Verwertungsquoten bei der Zerlegung der PV-Module.
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Für die Übernahme von Photovoltaikmodulen zur Entsorgung sind neben den Allgemeinden Vorgaben des Abfallwirtschaftsgesetzes und der Abfallverzeichnisverordnung die WEEE (in Österreich über die Elektroaltgeräteverordnung festgelegt) sowie die Abfallbehandlungspflichtenverordnung heranzuziehen. Während sich durch die Pflichtenverordnung detaillierte Vorgaben hinsichtlich Transportes und getrennter Erfassung von Photovoltaikmodulen ergeben, ordnet die Verzeichnisverordnung den Modulen eine Abfallschlüsselnummer zu. Über die EAG-VO ergeben sich Vorgaben hinsichtlich der zu erzielenden Verwertungsquoten bei der Zerlegung der PV-Module.
Bewertung der Recyclingfähigkeit von Elektroaltgeräten: Ein praxisbezogenes
Modell
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2022)
Die Bedeutung von Elektrogeräten nimmt im Zuge der fortschreitenden Digitalisierung immer weiter zu. Dies ist anhand der steigenden Sammelmengen von Elektro- und Elektronikaltgeräten (EAG) nach dem Tätigkeitsbericht der Elektroaltgeräte Koordinierungsstelle 2020 (kurz EAK) auch in der Abfallwirtschaft ersichtlich. Jedoch werden nach Schätzungen von Eurostat (Europäische Kommission, 2020) nur 40 % der EAG in der EU recycelt.
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Die Bedeutung von Elektrogeräten nimmt im Zuge der fortschreitenden Digitalisierung immer weiter zu. Dies ist anhand der steigenden Sammelmengen von Elektro- und Elektronikaltgeräten (EAG) nach dem Tätigkeitsbericht der Elektroaltgeräte Koordinierungsstelle 2020 (kurz EAK) auch in der Abfallwirtschaft ersichtlich. Jedoch werden nach Schätzungen von Eurostat (Europäische Kommission, 2020) nur 40 % der EAG in der EU recycelt.
Optimierte kommunale Erfassung von Elektroaltgeräten, Lithium-Jonen Akkus und Waren zur Wiederverwendung
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2022)
Die Idee, Elektrogeräte überdacht am Annahmetisch anzunehmen sowie gut erhaltene Dinge aus dem Abfallstrom zu retten und für die Wiederverwendung zu erhalten, wurde im Modellprojekt Dasing realisiert. Alle Beteiligten im Landkreis Aichach-Friedberg, von Politik bis Presse, von den Mitarbeiter:innen bis zu den Besucher:innen der Wertstoffhöfe sind mit der Materie vertraut und der Umsetzung mehr als zufrieden.
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Die Idee, Elektrogeräte überdacht am Annahmetisch anzunehmen sowie gut erhaltene Dinge aus dem Abfallstrom zu retten und für die Wiederverwendung zu erhalten, wurde im Modellprojekt Dasing realisiert. Alle Beteiligten im Landkreis Aichach-Friedberg, von Politik bis Presse, von den Mitarbeiter:innen bis zu den Besucher:innen der Wertstoffhöfe sind mit der Materie vertraut und der Umsetzung mehr als zufrieden.
