{"id":384834,"date":"2022-07-08T06:55:00","date_gmt":"2022-07-08T04:55:00","guid":{"rendered":"https:\/\/innovationorigins.com\/?p=384834"},"modified":"2022-07-08T06:55:00","modified_gmt":"2022-07-08T04:55:00","slug":"standardwerk-zu-aluminium-recycling-laesst-kreislaufwirtschaft-naeher-ruecken","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/de\/standardwerk-zu-aluminium-recycling-laesst-kreislaufwirtschaft-naeher-ruecken\/","title":{"rendered":"Standardwerk zu Aluminium-Recycling l\u00e4sst Kreislaufwirtschaft n\u00e4her r\u00fccken"},"content":{"rendered":"\n

Derzeit werden circa zwei Drittel des europ\u00e4ischen Aluminiumbedarfs aus Mineralien gewonnen. Das sogenannte Prim\u00e4raluminium<\/em> verursacht hohe CO2-Emissionen und widerspricht den Zielen f\u00fcr nachhaltige Entwicklung der Vereinten Nationen<\/em><\/a>, die eine effiziente Nutzung von Ressourcen fordern. Denn stellt man Aluminiumlegierungen durch Aluminium-Recycling (Sekund\u00e4raluminium) her, dann wird nur etwa f\u00fcnf Prozent der Energie verbraucht, die bei der Gewinnung aus Mineralien erforderlich ist. In \u00e4hnlichem Ausma\u00df wird auch der CO2<\/sub>-Fu\u00dfabdruck des Materials reduziert. <\/p>\n\n\n\n

Geringer Treibstoffverbrauch<\/h2>\n\n\n\n

Das Thema hat enorme wirtschaftliche Bedeutung, denn Aluminium ist nach Stahl der zweitwichtigste metallische Werkstoff. 2016 belief sich das globale Gesamtproduktionsvolumen auf 95 Millionen Tonnen. Aluminium wird vor allem seiner Leichtigkeit wegen gesch\u00e4tzt. Allerdings bedarf es Legierungen, um die Festigkeitswerte zu erh\u00f6hen und auch andere Eigenschaften zu beeinflussen.<\/p>\n\n\n\n

Bauteile aus Aluminiumlegierungen sind – verglichen mit Stahl – bei gleicher Festigkeit nur etwa halb so schwer. Dadurch eignet sich das Material vor allem f\u00fcr Fahrzeuge und Transportmittel, wo es zu einem geringeren Treibstoffverbrauch beitr\u00e4gt. Verwendung finden die Aluminiumwerkstoffe zum Beispiel f\u00fcr verschiedene Motorkomponenten sowie f\u00fcr Teile des Fahrwerks und der Karosserie. <\/p>\n\n\n\n

Standardwerk zu Aluminium-Recycling<\/h2>\n\n\n\n

Sch\u00e4tzungen zufolge wird sich die Menge des f\u00fcr das Recycling verf\u00fcgbaren Aluminiums in Europa bis 2050 verdoppeln. Um die Recyclingrate zu erh\u00f6hen, braucht es jedoch ein besseres Verst\u00e4ndnis daf\u00fcr, wie k\u00fcnftige Werkstoffe gestaltet werden k\u00f6nnen, um gut wiederverwertbar zu sein, sagt Professor Stefan Pogatscher <\/a> vom Lehrstuhl f\u00fcr Nichteisenmetallurgie an der Montanuniversit\u00e4t Leoben<\/em><\/a>. Aber obwohl es in unterschiedlichen wissenschaftlichen Communities bereits viel Forschungsaktivit\u00e4t zu Aluminium-Recycling gibt, war bisher kein Standardwerk vorhanden. \u201eMan sieht den Wald vor lauter B\u00e4umen nicht. Wir m\u00fcssen auch auf wissenschaftlicher Ebene die Komplexit\u00e4t unserer Systeme reduzieren – und generalistische und spezifische Perspektiven auf konkrete technische Fragen besser miteinander verkn\u00fcpfen\u201c, so der Professor.<\/p>\n\n\n

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Innovative zur R\u00fcckgewinnung von Metall aus Abw\u00e4ssern<\/div>
Wissenschaftler haben biotechnologische Verfahren weiterentwickelt, um kritische Metalle und Sulfat aus Grubenw\u00e4ssern zur\u00fcckzugewinnen.<\/div><\/div><\/div>\n\n\n

Pogatscher hat gemeinsam mit Professor Dierk Raabe<\/a> vom Max-Planck-Institut f\u00fcr Eisenforschung <\/em>in D\u00fcsseldorf<\/a> und 22 Forschenden aus verschiedenen Forschungsinstitutionen \u00fcber zwei Jahre lang knapp 1300 wissenschaftliche Arbeiten zu einem umfassenden \u00dcberblicksartikel kondensiert.<\/p>\n\n\n\n

Unedle Eigenschaft<\/h2>\n\n\n\n

Problematisch am Recycling von Aluminium ist dessen unedle Eigenschaft. Diese erschwert es, die meisten unbrauchbaren Elemente im Recycling von Aluminiumschrott zu entfernen. Zudem k\u00f6nnen die Verunreinigungen die Qualit\u00e4t des Werkstoffs mindern. \u201eWenn Verunreinigungen aus nichtmetallischen Elementen bestehen, k\u00f6nnen diese im Recycling unter anderem durch Filter entfernt werden. Es sind metallische Elemente wie St\u00e4hle und Kupfer, die beim Sortieren oft nicht vollst\u00e4ndig abtrennbar und in manchen Aluminiumlegierungen sch\u00e4dlich sind.\u00a0<\/p>\n\n\n\n

\u201eDie Entfernung von anderen Metallen ist kompliziert und geeignete Technologien sind am Markt noch nicht verf\u00fcgbar. Hinzu kommt, dass Elemente, die in einer Legierung gew\u00fcnscht sind, in anderen Legierungen die Eigenschaften auch mindern k\u00f6nnen. Wolle man dies \u00e4ndern, so m\u00fcsse der Grad an Verunreinigung bei der Entwicklung nachhaltigerer Legierungsstrategien ber\u00fccksichtigt werden\u201c, erkl\u00e4rt Professor Pogatscher. <\/p>\n\n\n\n

Einfache und komplexe Legierungen<\/h2>\n\n\n\n

2019 lag die globale Rate im Aluminium-Recycling bei 35 Prozent. Diese Rate ist unter anderem einfachen Produkten wie Getr\u00e4nkedosen zuzuschreiben. Da diese aus wenigen gut kompatiblen Legierungen bestehen, k\u00f6nnen sie leicht wieder zu neuen Dosen verarbeitet werden. Hingegen bestehen Altschrotte aus weit komplexeren Legierungen und k\u00f6nnen zum Beispiel noch nicht f\u00fcr Karosserien eingesetzt werden, weil diese viel zu empfindlich gegen\u00fcber verunreinigenden Elementen sind. Deshalb ist die Wiederverwertung von Altschrott derzeit noch auf Motoren und Motorbl\u00f6cke reduziert. Durch die steigende Bedeutung klimafreundlicher Antriebe wird das Produktionsvolumen von Motoren jedoch zuk\u00fcnftig dramatisch sinken \u2013 und das wird das Recycling zus\u00e4tzlich erschweren.<\/p>\n\n\n\n

Eine hundertprozentige Kreislaufwirtschaft sei aufgrund des anhaltend wachsenden Materialbedarfs in absehbarer Zeit nicht machbar. Zudem gehe in Sammlung, Sortierung und Recyclingprozessen schon nach wenigen Produktlebenszyklen ein hoher Anteil des Aluminiums verloren. Um so wichtiger sei es deshalb, so viel Material wie m\u00f6glich im Kreislauf zu behalten. <\/p>\n\n\n\n

Vielfalt reduzieren<\/h2>\n\n\n\n

Trotz laufender Innovationen bei Aluminium-Recycling-Prozessen sto\u00dfe man immer wieder an Grenzen. So k\u00f6nnen zum Beispiel automatisierte Sortieranlagen schon nach Legierungsklassen aufspalten \u2013 allerdings nur dann, wenn die Materialien nicht verschwei\u00dft sind. Zudem werde an neuen Legierungen gearbeitet, die breitere Eigenschaftsbereiche abdecken, um die Vielfalt zu reduzieren und gleichzeitig die Toleranz f\u00fcr Verunreinigungen zu steigern. Da stehe man aber noch ganz am Anfang und genau dazu m\u00f6chte der \u00dcberblicksartikel Hilfestellung anbieten, so Professor Pogatscher. <\/p>\n\n\n\n

Realistisches Ziel der Forschung ist es, die Entwicklung und Herstellung von Aluminiumlegierungen mit m\u00f6glichst hohen Schrottanteilen zu f\u00f6rdern. In Zukunft sollen auch minderwertige Schrotte und Schrottsorten verwendet werden k\u00f6nnen, die bei der Wiederverwertung nur wenigen Ziellegierungen entsprechen.<\/p>\n\n\n\n

Herausforderungen<\/h2>\n\n\n\n

Professor Pogatscher pl\u00e4diert f\u00fcr den Aufbau einer integralen Sichtweise, die vom Design der Produkte \u00fcber die Materialherstellung und die Bauteilherstellung bis hin zum Recycling f\u00fchrt. Dazu sei es noch notwendig, gesellschaftliche L\u00f6sungen zu finden. Ein erster Schritt aber w\u00e4re es, derartige Ausbildungen \u00fcberhaupt erst anzubieten, \u201eda auch den verantwortlichen Personen oft aufgrund der hohen Komplexit\u00e4t schlicht der \u00dcberblick zu fehlen scheint\u201c, so der Professor. An der Montanuniversit\u00e4t Leoben<\/em> macht man einen Anfang und startet ab Herbst 2022 zwei neue englischsprachige Bachelorstudien: Circular Engineering<\/em><\/a> und Responsible Consumption and Production<\/a><\/em>. <\/p>\n\n\n\n

Der Artikel wurde in der Zeitschrift Progress in Materials Science <\/em>(IF 39,58) ver\u00f6ffentlicht: <\/p>\n\n\n\n

Making sustainable aluminum by recycling scrap: The science of \u201cdirty\u201d alloys <\/a><\/p>\n\n\n

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Neuartige Methode zur Lithiummessung soll die Forschung zu Metalllegierungen beschleunigen – Innovation Origins<\/div>
Am Leichtmetallkompetenzzentrum Ranshofen (LKR) wurde eine neue Methode f\u00fcr die Lithiummessung in Metalllegierungen entwickelt.<\/div><\/div><\/div>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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