Hypromag GmbH erarbeitet LösungenHerausforderung für das Ökosystem -das Recycling von Seltenerdmagneten

Recycling könnte dazu beitragen, eine der schwierigsten strategischen Rohstoffherausforderungen Europas zu bewältigen, allerdings müssen noch einige Fragen gelöst werden, wenn das Ökosystem gedeihen soll. Diese Herausforderungen skizziert Ian Mundell in seinem Artikel in Science Business am 11. Juli 2023. Er berichtet unter anderem über unser EU-Projekt REESilience und die Hypromag GmbH, die vom Steinbeis Europa Zentrum seit ihrer Gründung begleitet wird.

Siehe The Ecosystem: Weighing the attractions of recycling rare earth magnets | Science|Business (sciencebusiness.net)

Mit der Verwendung von Seltenerdmagneten und deren Recycling befassen und befassten sich die EU-Projekte REEsilience und SUSMAGPRO sowie ReProMAG, an denen das Steinbeis Europa Zentrum als Partner mitwirkt. Insbesondere die neu gegründete Hypromag GmbH aus Baden-Württemberg, Partner in REEsilience, macht hier große Schritte.

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. Die erste Herausforderung besteht darin herauszufinden, welche Produkte Seltenerdmagnete enthalten.

Herausforderung Automatisierung

Die nächste Aufgabe besteht darin, die Magnete aus den Altprodukten zu entfernen, von denen die meisten nicht dafür ausgelegt sind, zerlegt zu werden. Um dies wirtschaftlich und unter Berücksichtigung der Umwelt und der Sicherheit der Arbeitnehmer zu erreichen, ist eine Automatisierung erforderlich.

Herausforderung Rohstoffknappheit

Die meisten Permanentmagnete, insbesondere die leistungsstärksten, enthalten Rohstoffe, die in Europa knapp sind. Angesichts der zunehmenden Verwendung dieser Magnete, insbesondere in umweltfreundlichen Technologien wie Windturbinen und Elektrofahrzeugen, arbeitet Europa daran, seine Abhängigkeit von Einfuhren, die größtenteils aus China stammen, zu beenden.

Herausforderung Wertschöpfungskette

Damit das Recycling Wirkung zeigt, ist nicht nur die Recyclingtechnologie zu beachten, sondern die gesamte Wertschöpfungskette für Seltenerdmagnete. Diese reicht von der Verarbeitung des recycelten Materials bis hin zur Herstellung der Magnete. Schließlich muss es Endverbraucher geben, die bereit sind, Magnete von einem europäischen Hersteller und nicht aus China zu kaufen.

Herausforderung Bürokratie

Weitere Hindernisse für die Entwicklung des Sektors in Europa sind Bürokratie und Genehmigungen, von denen einige durch das Gesetz über kritische Rohstoffe beseitigt werden sollten. Aber auch Subventionen sind ein großes Problem, da Unternehmen in China und den USA erhebliche staatliche Unterstützung erhalten. Mit ihrem Gesetz zu kritischen Rohstoffen will die EU die inländischen Lieferketten stärken und und Win-Win Partnerschaften mit Nicht-EU-Ländern unterstützen. So soll die EU weniger anfällig und unabhängiger werden und künftig dank nachhaltiger Lieferketten und Kreislaufwirtschaft besser gewappnet sein.

Start-up Hypromag liefert Lösungen

Eines der wenigen europäischen Start-ups im Bereich des Recyclings von Seltenerdmagneten ist das baden-württembergische Unternehmen HyProMag, das 2018 gegründet wurde, um ein wasserstoffbasiertes Verfahren zur Verarbeitung von Magnetschrott auf den Markt zu bringen. Die Technologie wurde an der School of Metallurgy and Materials der Universität Birmingham entwickelt, die Projektpartner in SUSMAGPRO ist.

Das Verfahren wandelt Neodym-Eisen-Bor-Magnete (Nd-Fe-B) in ein loses, entmagnetisiertes, hydriertes Pulver um. Beschichtungen, Klebstoffe, Schrauben und andere Rückstände können mechanisch von dem Pulver getrennt werden, so dass es sofort für die Magnetherstellung verwendet werden kann.

Zunächst hatte das Start-up eine Pilotanlage in Birmingham errichtet. Die erste Großanlage zur Wiederaufbereitung von Seltenerdmagneten wird Ende 2023 anlaufen. Eine zweite Anlage soll in Pforzheim errichtet werden und Ende 2024 die Produktion aufnehmen.

Neben dem Magnetrecyclingverfahren investiert HyProMag in die Entwicklung von Systemen zur Analyse und Sortierung von Abfallströmen und zur automatischen Demontage von Elektronik-Altgeräten.

"Wir haben einige recht clevere Ideen, um Ferritmagnete von Nd-Fe-B-Magneten zu trennen, Magnete aus Festplattenlaufwerken zu gewinnen und Fahrmotoren so weit zu zerlegen, dass das Material für die Wasserstoffverarbeitung geeignet ist", sagt Carlo Burkhardt, Mitgründer von Hypromag und Professor am Institut für strategische Technologie- und Edelmetalle an der Hochschule Pforzheim. Burkhardt wirkte bereits als aktiver Gestalter in den beiden Vorgängerprojekten SUSMAGPRO und REProMag mit. Während der Projektlaufzeit von SUSMAGPRO gelang die Gründung der Hypromag GmbH.

Die Hypromag GmbH bringt ihre Expertise in das EU Projekt REESilience ein, in dem auch das Steinbeis Europa Zentrum als Partner mitwirkt. Die EU fördert mit dem Projekt den Aufbau einer widerstandsfähigen und nachhaltigeren Lieferkette für magnetische Seltenerdmaterialien und -produkte in Europa mit über 9,7 Millionen Euro. Die 16 Projektpartner kategorisieren Seltene Erden nach geografischen Standorten, Quantitäten, chemischen Zusammensetzungen, Ramp-up-Szenarien, Preisen, ethischen- und Nachhaltigkeitsindikatoren kategorisieren und dabei alle Wertströme von Primärrohstoffen bis zu Sekundärmaterialien berücksichtigen.

„Eines der größten Hindernisse in Europa ist der Mangel an qualifizierten Arbeitskräften, da das Thema Magnete in der Hochschulausbildung nur begrenzt behandelt wird. Niemand hat zum Beispiel Nd-Fe-B als Studienfach, oder hat Kenntnisse, wie sie hergestellt werden, oder wie sie angewendet werden, während in China jedes Jahr 2.500 Ingenieure mit Spezialisierung auf Magnete ihren Abschluss machen. Um diesen Markt zu entwickeln, müssen wir in Europa genau diese Experten ausbilden,“ sagt Burkhardt.

Daran arbeitet Burkhardt als Koordinator von REEsilience. "Eine unserer Aufgaben ist es, einen Lehrplan für Magnetexperten zu entwickeln, der nicht nur die Produktionsaspekte, sondern auch den breiteren Rahmen der Magnetverwendung und des Recyclings berücksichtigt", hebt er hervor.

Damit die Projektziele erreicht werden und der Markt ins Rollen kommt, setzen sich die Projektleiter am Steinbeis Europa Zentrum dafür ein, die Ergebnisse zu verwerten, Marktchancen auszuloten und immer wieder mit der EU über Regularien zu diskutieren.

Das Steinbeis Europa Zentrum organisiert daher in Zusammenarbeit mit der Europabeauftragten Dr. Petra Püchner immer wieder Gespräche mit Europaabgeordneten und Vertretern der Europäischen Kommission. Gemeinsam werden Hürden und Bedarfe diskutiert und Impulse für notwendige Maßnahmen gegeben.

Erfahren Sie mehr über unsere Client Journey mit Carlo Burkhardt: Die Lieferketten für Seltenerdmagnete nachhaltiger und sicherer gestalten - Steinbeis DE (steinbeis-europa.de)

Zur Projektseite REEsilience: REEsilience

Zum Artikel in Science Business The Ecosystem: Weighing the attractions of recycling rare earth magnets | Science|Business (sciencebusiness.net)