Vom Sondermüll zum Wertstoff

Forschungszentrum Karlsruhe entwickelt neuartiges Verfahren zum Recycling von Elektronikschrott

Seit dem 24. März 2006 können Verbraucher alte Elektronikgeräte kostenlos bei kommunalen Sammelstellen abgeben. Die weitere Entsorgung der in Deutschland jährlich anfallenden 1,8 Millionen Tonnen Elektronikschrott liegt in der Verantwortung der Hersteller. Doch wie sieht die Entsorgung aus? Wie sind die von EU und deutschem Recht geforderten Recycling-Quoten zu erreichen? Eine Antwort auf diese Fragen gibt Haloclean, ein im Forschungszentrum Karlsruhe im Auftrag der EU entwickeltes neuartiges Verfahren, das insbesondere für die Verwertung hoch schadstoffbelasteter Elektronikabfälle anwendbar ist.

Von A wie Abzugshaube bis Z wie elektrische Zahnbürste reichen die Produkte, die als Elektronikschrott enden. Dazwischen lässt sich über Computer, Gameboy, Rasierapparat und Walkman praktisch das ganze Alphabet buchstabieren. Ähnlich komplex wie die Geräteliste ist die Zusammensetzung des zu entsorgenden Materials. Wertvolle Stoffe wie Edelmetalle und Kupfer stehen neben geringwertigen wie Glas und Kunststoffen oder sogar umweltgefährdenden wie Cadmium, Blei und bromierten Flammschutzmitteln. Die Entsorgung dieses Elektronikschrotts ist seit 24. März 2006 in die Verantwortung der Hersteller übergegangen. In der EU-Richtlinie sind auch Quoten für Wiederverwendung und Recycling festgelegt. Darüber hinaus sind Verfahren und Techniken zu bevorzugen, die zu einer größtmöglichen Schonung von Ressourcen und Umwelt beitragen.

Mit dem im Forschungszentrum Karlsruhe entwickelten Verfahren „Haloclean“ sind Recycling- und Verwertungsquoten bis zu 99 % auch bei ökologisch bedenklichen Chargen, insbesondere stark mit bromierten Kunststoffen versetzten, realisierbar. Herzstück des Verfahrens ist eine thermisch-chemische Behandlung der Reststoffe in Haloclean-Reaktoren. „Wesentliches Ziel ist die hohe Wertschöpfung aus den Elektronikabfällen“, erläutert Dr. Andreas Hornung, der das Haloclean-Projekt im Institut für Technische Chemie, Bereich Thermische Abfallbehandlung, des Forschungszentrums Karlsruhe aufgebaut hat und leitet. „Wir trennen wertvolle Edelmetalle und weitere Metalle ab und verkaufen sie weiter. Entstehende Gas- und Ölanteile können entweder stofflich verwertet oder zur Energiegewinnung genutzt werden. Brom erhalten wir in Form von Bromwasserstoff wieder, den die Industrie als Grundstoff weiterverwendet.“

Das Haloclean-Verfahren beruht auf einer thermisch-chemischen Behandlung von geschreddertem Elektronikschrott in gasdichten Drehrohren mit Förderschnecken. In einer zweistufigen Pyrolyse werden die Kunststoffbestandteile in Öl und Gas umgewandelt. Daraus lassen sich durch einen chemischen Verfahrensschritt Brom und andere Halogene wiedergewinnen; die entstandenen Öle und Gase sind als chemischer Rohstoff oder Brennmaterial einsetzbar. Aus dem verbleibenden Rückstand der Pyrolyse werden Edelmetalle und andere Metalle abgeschieden.

„Durch die hohen Recyclingquoten ist Haloclean wirtschaftlich konkurrenzfähig“, freut sich Andreas Hornung. „Haloclean läuft langzeitstabil und ist reif für die technische Anwendung. Gemeinsam mit unserem Kooperationspartner Sea Marconi planen wir den Aufbau einer mobilen Anlage mit einem Jahresdurchsatz von 6000 Tonnen.“

Das Forschungszentrum Karlsruhe entwickelte Haloclean in Zusammenarbeit mit der italienischen Firma Sea Marconi (Turin) im Verbund mit mehreren europäischen Projektpartnern. Das EU-Projekt Haloclean begann, als die ersten Entwürfe der EU-Richtlinie zur Verwertung von elektrischen und elektronischen Gütern (WEEE Directive on Recycling of Waste Electrical and Electronic Equipment) erschienen waren. Die Richtlinie wurde durch das Elektro- und Elektronikgerätegesetz (ElektroG) in deutsches Recht umgesetzt. Die EU förderte das Projekt seit 2003 mit rund 2,5 Millionen Euro, davon erhielt das Forschungszentrum Karlsruhe 1,5 Millionen Euro. Das Land Baden-Württemberg steuerte im Rahmen des „Regionalen Netzwerkes Baden-Württemberg“ weitere 200000 Euro bei.

Das Forschungszentrum Karlsruhe ist Mitglied der Helmholtz-Gemeinschaft, die mit ihren 15 Forschungszentren und einem Jahresbudget von rund 2,1 Milliarden Euro die größte Wissenschaftsorganisation Deutschlands ist. Die insgesamt 24000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter der Helmholtz-Gemeinschaft forschen in den Bereichen Struktur der Materie, Erde und Umwelt, Verkehr und Weltraum, Gesundheit, Energie sowie Schlüsseltechnologien.