Seltenerdmagnete sind in einer Vielzahl von Produkten zu finden, von medizinischen Bildgebungsgeräten und Industrierobotern, Verbraucherprodukten wie Geschirrspülern und Mikrowellen bis hin zu Windturbinen und Elektrofahrzeugen.
Permanentmagnete auf Basis von Seltenen Erden (SE) sind kritische Komponenten in vielen technologischen Produkten – einige von ihnen sind entscheidend für die Verwirklichung des Europäischen Grünen Deals, wie zum Beispiel E-Fahrzeuge und Windturbinen. Es wird erwartet, dass die Nachfrage nach Magneten in den kommenden Jahren drastisch steigen wird, während das Angebot erheblichem Druck unterliegt. Die EU ist in hohem Maße von Importen abhängig und geopolitische Spannungen, Umweltprobleme im Zusammenhang mit der Gewinnung dieser Rohstoffe sowie eine unterentwickelte europäische Magnetindustrie stellen große Herausforderungen dar.
Recycling erfüllt Qualitätsanforderungen
Eine der Stärken Europas liegt in seiner wissenschaftlichen Exzellenz und seinem starken Forschungssektor. Und Wissenschaftler haben eine Lösung gefunden, die dazu beitragen kann, einen Teil des Versorgungsdrucks abzumildern: Recycling. Auf dem heutigen wettbewerbsorientierten Markt, auf dem Leistung und Qualität zu den wichtigsten Kriterien zählen, stehen Hersteller Sekundärmaterialien jedoch oft skeptisch gegenüber. Zu Recht, denn Abfallmaterialen können stark verunreinigt sein und es ist schwierig, die Qualitätsanforderungen durch effiziente Recyclingverfahren zu erfüllen.
In diesem Zusammenhang haben Prof. Dr. Carlo Burkhardt von der Hochschule Pforzheim, das Steinbeis Europa Zentrum und das Konsortium des EU-Projekts SUSMAGPRO einen Durchbruch erzielt. SUSMAGPRO wird durch das Forschungs- und Innovationsprogramm Horizont 2020 der Europäischen Union mit 13 Millionen Euro gefördert und befasst sich mit dem Aufbau einer Kreislaufwirtschaft für Seltenerdmagnete. 18 europäische Projektpartner entlang der gesamten Wertschöpfungskette haben im Pilotmaßstab Lösungen entwickelt, um Seltenerdmagnete leichter zu identifizieren, von Abfällen zu trennen und wertvolle SE zurückzugewinnen sowie funktionstüchtige recycelte SE-Materialen und Magnete in nachhaltigeren Prozessen herzustellen. Die resultierenden Magnete wurden in zwei Demonstrationsanwendungen mit Herstellern getestet: in Lautsprechern und elektrischen Motoren.
B&C Speakers hat im hauseigenen Audiolabor recycelte Magnete von SUSMAGPRO-Partner Magneti Ljubljana in Drehspullautsprechern für professionelle Audioanwendungen getestet. Es konnte eine gleichwertige Leistung ohne Unterschied in der Klangqualität bestätigt werden. In diesem speziellen Fall spart jeder recycelte Magnet 150 g Rohmaterial ein, wobei der Anteil an puren seltenen Erden etwa 50 g beträgt.
Die vom Projektpartner University of Birmingham mit dem patentierten Hydrogen Processing of Magnet Scrap (HPMS) aus Sekundärmaterial hergestellten Magnete werden derzeit in Rotoren bei ZF Friedrichshafen in Deutschland getestet. Vorläufige Ergebnisse sind sehr vielversprechend, weitere Testläufe sind im Gang.
SUSMAGPRO läuft noch bis Ende November 2023, Folgeaktivitäten in der Industrie und im Rahmen weiterer geförderter Projekte sind bereits eingeleitet worden. SUSMAGPRO wird durch das Forschungs- und Innovationsprogramm Horizont 2020 der Europäischen Union unter Fördervereinbarung Nr. 821114 gefördert.
Folgeprojekt REEsilience befasst sich mit sicherer Lieferkette
Das EU-Projekt REEsilience widmet sich dem Aufbau einer resilienten Lieferkette für Magnetwerkstoffe auf der Basis seltener Erden und startete im Sommer 2022 mit einer Laufzeit von vier Jahren. 18 europäische Partner teilen sich eine Fördersumme von 12 Millionen Euro. Der Löwenanteil von knapp 2,5 Millionen geht an die Hochschule Pforzheim, weitere 550.000 Euro an das neu gegründete Hochschul-Startup HyProMag.
