Elektroaltgeräte

Im Jahr 2020 betrug die gesammelte Menge an Elektroaltgeräten (EAG) rund eine Million Tonnen. Dies entspricht einer Sammelquote von 44,1 Prozent und verfehlt die gesetzlich vorgegebene Sammelquote von 65 Prozent deutlich um knapp 20 Prozentpunkt beziehungsweise um knapp 490.000 Tonnen.* Umweltbundesamt (2022a): Elektro- und Elektronikaltgeräte (online). Umweltbundesamt (abgerufen am: 28.10.2022)

© VDI ZRE (in Anlehnung an Umweltbundesamt (2022a): Elektro- und Elektronikaltgeräte [online].)

Die Erfassung und Sammlung von Elektroaltgeräten ist in Deutschland umfassend umgesetzt. Sowohl an Wertstoffhöfen als auch in Geschäften und bei Händlern etc. können Elektroaltgeräte, entsprechend den gesetzlichen Vorgaben, kostenlos zurückgegeben werden. Dennoch führt das bekannte Problem fehlender Sammelmengen und damit fehlender Sekundärrohstoffe seit Jahren zu Diskussionen. Die Hauptgründe für fehlende Mengen sind folgende:

1. Lagerung von Altgeräten in Haushalten
2. Entsorgung von Elektroaltgeräten über den Hausmüll
3. Illegale Verbringungen von Elektroaltgeräten

Eine weitere Problematik bestand in der Vermischung von ressourenrelevanten mit weniger ressourcenrelevanten Elektroaltgeräten im Recyclingprozess. Viele Edel- und Sondermetalle konnten aus den resultierenden Sortierfraktionen nicht mehr zurückgewonnen werden. Seit Januar 2022 ist daher die Elektro- und Elektronik-Altgeräte Behandlungsverordnung (EAG-BehandV) in Kraft getreten. Hierin wird festgelegt, dass insbesondere Leiterplatten mit besonders hohen Wertstoffgehalten vor der mechanischen Zerkleinerung zu entfernen sind.* Umweltbundesamt (2022b): Elektroaltgeräte (online). Umweltbundesamt (abgerufen am: 02.12.2022) Dennoch zeigten die Ergebnisse einer Studie, die die durchschnittliche Lebensdauer von 61 Metallen über eine Lebenszyklusanalyse untersuchte, folgenden Sachverhalt:

• Verluste während der Produktionsphase: am größten bei 15 untersuchten Metallen (darunter Gallium, Scandium oder Germanium)
• Verluste während der Nutzungsphase: am größten bei drei Metallen (Barium, Quecksilber, Strontium)
• Verluste während der Entsorgungsphase: am größten bei den restlichen 43 Metallen (darunter Aluminium, Zink, Silizium, Silber und Gold etc.)* Charpentier Poncelet, A.; Helbig, C.; Loubet, P.; Beylot, A.; Muller, S.; Villeneuve, J.; Laratte, B.; Thorenz, A.; Tuma, A. und Sonnemann, G. (2022): Losses and lifetimes of metals in the economy. In: Nature Sustainability, 5 (8), S. 717 – 726. Nature Sustainability. doi:10.1038/s41893-022-00895-8

Es wurde ebenso untersucht, wie sich der Stand der Rückgewinnungsverfahren von Metallen aus Post-consumer-Altprodukten gestaltet. Insbesondere für seltene Erden befinden sich die Technologien noch im Pilotanlagenstatus oder im Labormaßstab.

© VDI ZRE (In Anlehnung an Sander, K.; Otto, S. J.; Rödig, L. und Wagner, L. (2018): Behandlung von Elektroaltgeräten (EAG) unter Ressourcen- und Schadstoffaspekten – Abschlussbericht)Stand der Rückgewinnungstechnologien für Metalle aus Post-Consumer-Altprodukten

Daher sollte die Verbesserung der Kreislaufwirtschaft bei den meisten Metallen vor allem auf der Entwicklung recyclingfähiger Produkte mit längerer Lebensdauer und der Verbesserung ihrer Rückgewinnung aus veralteten Anwendungen durch verbesserte Sammel- und Recyclingsysteme beruhen.* Charpentier Poncelet, A.; Helbig, C.; Loubet, P.; Beylot, A.; Muller, S.; Villeneuve, J.; Laratte, B.; Thorenz, A.; Tuma, A. und Sonnemann, G. (2022): Losses and lifetimes of metals in the economy. In: Nature Sustainability, 5 (8), S. 717 – 726. Nature Sustainability. doi:10.1038/s41893-022-00895-8

Die Verwertung von Elektroaltgeräten regelt das ElektroG als auch die EAG-Behandlungsverordnung. So müssen Elektroaltgeräte nach § 3 Nummer 24 ElektroG vor der Verwertung einer Erstbehandlung unterliegen. Die Altgeräte werden hierbei entweder für eine Vorbereitung zur Wiederverwendung separiert oder von Schadstoffen entfrachtet und Wertstoffe aus den Altgeräten entfernt.* Hofmann, A. (2017): LAGA Bericht 31a – Umsetzung des Elektro- und Elektronikgerätegesetzes. Anforderungen an die Entsorgung von Elektro- und Elektronikaltgeräten. Bund/Länder-Arbeitsgemeinschaft Abfall, München (abgerufen am: 21.10.2022) Daran schließt sich der Recyclingprozess an, der in die drei Grundschritte Konditionierung, Klassierung und Sortierung gegliedert werden kann.

© VDI ZRE (In Anlehnung an VDI 2343, Blatt 4 und Rotter (2011) in Martens, H. und Goldmann, D. (2016): Recyclingtechnik: Fachbuch für Lehre und Praxis. 2. Aufl.)Schematischer Recyclingprozess für Elektroaltgeräte

Im Folgenden soll das Recycling von ressourcenrelevanten Elektroaltgeräten fokussiert werden, insbesondere der Gerätekategorie 6 (kleine IT- und Kommunikationsgeräte) sowie 4a (Großgeräte ohne PV-Module). Leiterplatten spielen hier eine wesentliche Rolle. Die Metallkonzentrationen in den Leiterplatten kann je nach Geräteart zwischen 1 und 50.000 mg pro kg Leiterplatte divergieren.* Sander, K.; Otto, S. J.; Rödig, L. und Wagner, L. (2018): Behandlung von Elektroaltgeräten (EAG) unter Ressourcen- und Schadstoffaspekten – Abschlussbericht. Umweltbundesamt, Dessau-Roßlau (abgerufen am: 02.12.2022) Vor allem Geräte wie beispielsweise Laptops, Handys, Server, Router besitzen besonders werthaltige Leiterplatten, die vor der mechanischen Verwertung entfernt werden sollten.* Kummer, S.; Strobelt, A.; Kohlmeyer, R.; Kitazume, C.; Oehme, I. und Schnepel, C. (2020): Empfehlungen des UBA für die Weiterentwicklung der Behandlungsanforderungen nach ElektroG. Umweltbundesamt, Dessau-Roßlau (abgerufen am: 28.10.2022) Neben der frühzeitigen Separation der Leiterplatten sollten zudem

• eine vollständige Lenkung weiterer edelmetallhaltiger Fraktionen in die Edelmetallrückgewinnung,
• eine Verwertung der Leiterplatten- und edelmetallhaltigen Fraktionen nach dem Stand der Technik und
• eine Separation sondermetallhaltiger Bauteile sowie eine Zuführung derer zur Metallrückgewinnung

gewährleistet werden.* Kummer, S.; Strobelt, A.; Kohlmeyer, R.; Kitazume, C.; Oehme, I. und Schnepel, C. (2020): Empfehlungen des UBA für die Weiterentwicklung der Behandlungsanforderungen nach ElektroG. Umweltbundesamt, Dessau-Roßlau (abgerufen am: 28.10.2022)

© VDI ZRE (in Anlehnung an Kummer, S.; Strobelt, A.; Kohlmeyer, R.; Kitazume, C.; Oehme, I. und Schnepel, C. (2020): Empfehlungen des UBA für die Weiterentwicklung der Behandlungsanforderungen nach ElektroG. Umweltbundesamt)Rückgewinnung von Leiterplatten

Die Edelmetallrückgewinnung erfolgt durch eine Kombination aus mechanischen, pyro- und hydrometallurgischen Prozessen. Unternehmen wie beispielsweise Aurubis oder Umicore betreiben spezielle Prozesse, die eine effiziente Rückgewinnung der Massemetalle wie Kupfer, aber auch der Edel- und Sondermetalle wie Gold leisten.* Aurubis AG (2022): Technologie des Recyclings (online). Aurubis AG, 01.12.2022 (abgerufen am: 02.12.2022) * Umicore Precious Metals Refining (2022): Recyclables - E-scrap (online). Umicore Precious Metals Refining (abgerufen am: 02.12.2022) Weitere Technologien befinden sich aktuell noch im Pilot- oder Labormaßstab. Hier zeigte sich, dass weniger die Verfahren und Prozesse zur Rückgewinnung der Ressourcen einer Weiterentwicklung bedürfen, sondern die Technologien zur effizienten und effektiven Demontage und Abtrennung der wesentlichen, ressourcenrelevanten Bauteile im Fokus der Entwicklungsarbeiten stehen – eine sogenannte inverse Produktion. Denn eine Aufkonzentrierung der besonders werthaltigen Stoffströme (Edel- und Sondermetalle) verbessert die Ausbeute im Rückgewinnungsprozess, insbesondere bei ressourcenrelevanten Elektrogeräten. Diese sind oftmals über eine dissipative Verteilung der Rohstoffe im Gerät charakterisiert (kleine Mengen über das Produkt verteilt).