Das Projekt SUSMAGPRO, das durch das Forschungs- und Innovationsprogramm Horizont 2020 der Europäischen Union finanziert wurde, ist im vergangenen Jahr als eines der erfolgreichsten Forschungsprojekte in der Geschichte der Hochschule Pforzheim zu Ende gegangen. In den vergangenen vier Jahren haben insgesamt 18 europäische Partner aus der gesamten Wertschöpfungskette der Dauermagnete Lösungen im Pilotmaßstab entwickelt, um RE-Magnete aus Abfällen zu identifizieren und zu trennen sowie zuverlässige recycelte RE-Materialien und Magnete in nachhaltigen Prozessen herzustellen. Mehr als 2 Millionen Euro Fördergelder entfielen während des Projekts allein auf die Hochschule Pforzheim.

„Alle erforderlichen Technologien für eine Kreislaufwirtschaft von Permanentmagneten sind erfolgreich entwickelt worden - jetzt ist es an der Zeit sie in der Praxis anzuwenden“, lautet das Fazit des SUSMAGPRO-Projektkoordinators Professor Dr. Carlo Burkhardt von der Hochschule Pforzheim. Der Leiter des Instituts für strategische Technologie- und Edelmetalle/Schmucktechnologisches Institut (STI), das federführend an der Forschung rund um das Thema Recycling von Permanentmagneten beteiligt war, präsentierte vor kurzem auf der EU-Rohstoffwoche in Brüssel die Ergebnisse der vergangenen vier Projektjahre.

Trotz erfolgreich entwickelter Technologien bleiben Herausforderungen, die eine flächendeckende Einführung von Permanentmagneten behindern. „Zum einen ist das begrenzte Angebot an Schrott, verursacht durch unzureichende Rücknahmesysteme ein Problem. Auf der anderen Seite fehlen integrierte Konzepte für einen geschlossenen Wertstrom zum Recycling und es gibt kein gemeinsames Kennzeichnungssystem“, so Burkhardt. Er unterstrich die Notwendigkeit, diese Hindernisse zu überwinden, um die weitreichende Einführung zu ermöglichen.

Warum diese Prozesse so wichtig sind, betont Professor Dr. Carlo Burkhardt, der das Projekt an der Hochschule Pforzheim geleitet hat. „Die Metalle der seltenen Erden (SE) sind für den Erfolg der grünen und digitalen Transformation in Europa, wie im Green Deal beschrieben, von entscheidender Bedeutung. Um die EU bis 2050 zu einer klimaneutralen, kreislauforientierten und wettbewerbsfähigen Wirtschaft zu machen, muss Europa selbst in der Lage sein, saubere Energie-, Industrie- und Mobilitätslösungen auf wirtschaftlich und ökologisch nachhaltige Weise zu entwickeln und zu nutzen. „Diese Ziele sind im Hinblick auf Permanentmagnete im Vergleich zur Ausgangssituation im Jahr 2023 mit einem Herstellungsanteil von etwa einem Prozent und einer Recyclingquote in gleicher Größenordnung als äußerst ambitioniert anzusehen“, so Burkhardt. Eine erfolgreiche Umsetzung erfordert daher massive Anstrengungen auf mehreren Ebenen. Denn die Wertschöpfungskette zur Herstellung von Seltene-Erden-Permanentmagneten ist komplex, ressourcen- und energieintensiv.

Effiziente Motoren enthalten meist SE-Magnete

Elektromotoren und Generatoren sind wesentliche Bestandteile dieser Anwendungen, insbesondere in den Bereichen Elektronik, Kommunikation und medizinische Geräte, erneuerbare Energien, Robotik, Elektrofahrzeuge, Luft- und Raumfahrt und militärische Anwendungen. Die effizientesten Motoren und Generatoren enthalten Permanentmagnete auf der Basis von Seltenen Erden, d.h. Neodym, Praseodym, Dysprosium und Terbium. Sie wurden bereits 2011 von der Europäischen Union (wie auch von allen anderen großen Wirtschaftsblöcken) als kritische Rohstoffe eingestuft. Um die Abhängigkeit Europas zu reduzieren, pusht Carlo Burkhardt das Thema Recycling auf europäischer Ebene. Das hat er auch jüngst in einem Gastbeitrag für die Bertelsmann-Stiftung unterstrichen.

Bereits während des SUSMAGPRO-Projekts wurde das mit 12 Millionen Euro EU-Förderung ausgestattete Groß- und Folgeprojekt REEsilience gestartet. REEsilience widmet sich dem Aufbau einer resilienten Lieferkette für Magnetwerkstoffe auf der Basis seltener Erden und startet im Sommer 2022 mit einer Laufzeit von vier Jahren. Der Löwenanteil von knapp 2,5 Millionen geht an die Hochschule Pforzheim, weitere 550.000 Euro an das Hochschul-Startup HyProMag GmbH. Zur Kommerzialisierung des wasserstoffbasierten short-loop-Recyclingprozesses wurde HyProMag als Hochschul-Spinoff ausgegründet, das im Rahmen des RegioWin 2030 Leuchtturmprojekts Innovationszentrum Wissenschaft & Wirtschaft Nordschwarzwald IZWW derzeit eine ultraeffiziente Transferfabrik für Permanentmagnete auf Basis seltener Erdmetalle aufbaut.