Seltene Erden aus alten Festplatten: Wie Forscher Neodym in Europa zurückholen wollen

Wer einen alten Computer entsorgt, denkt selten an das, was in seinem Inneren steckt. Dabei sitzt in klassischen Festplatten ein kleiner, kräftiger Magnet aus Neodym, Eisen und Bor – Stoffe, die für viele Zukunftstechniken gebraucht werden. Ein europäisches Forschungsprojekt will diese Magnete künftig nicht mehr verloren geben, sondern ihre Rohstoffe zurückgewinnen. Mit dabei: das Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS in Freiberg und die TU Bergakademie Freiberg.

Ein Rohstoff mit langer Lieferkette Neodym-Magnete stecken nicht nur in Festplatten, sondern auch in Elektroautos, Windrädern, Lautsprechern und Smartphones. Der Bedarf an Dauermagneten wächst nach Schätzungen um bis zu 8,3 Prozent pro Jahr. Das Neodym dafür wird nach Angaben von Fraunhofer zu etwa 90 Prozent aus China importiert.

Recycelt werden die Magnete in Europa bislang kaum. Meist werden sie gesammelt, nach China geschickt und dort aufbereitet – anschließend kommt ein Großteil der Stoffe als Import zurück. Laut EU-Projektbeschreibung landen die meisten Seltenerdmagnete aus Festplatten sogar auf Deponien. Wertvolle Metalle gehen so verloren, und für die Umwelt entstehen Risiken.

Ammoniumchlorid statt Salzsäure Genau hier setzt das Projekt NEO-CYCLE an. Die Forschenden vergleichen zwei Wege, die Magnete aufzuschließen. „Wir testen zwei Aufbereitungsverfahren für Magnete“, sagt Projektleiterin Dr. Sandra Pavón, die am Fraunhofer IKTS die Gruppe Hydrometallurgisches Recycling und Rohstoffchemie leitet. Am Ende soll die bessere Technologie ausgewählt werden.

Der erste Weg heißt Feststoffchlorierung und wird beim Projektpartner TU Bergakademie Freiberg erprobt. Statt Salzsäure kommt dabei Ammoniumchlorid zum Einsatz. In einem Wärmeprozess entstehen Metallchloride, die sich deutlich leichter lösen lassen, dazu eine sehr reine Ammoniaklösung. Laut Fraunhofer lassen sich so nahezu alle Metalle herauslösen – bei vergleichsweise geringem Chemikalienverbrauch. Ganz neu ist die Methode nicht: Sie ist patentiert und wird bereits beim Recycling von Leuchtstofflampen genutzt.

Der zweite Weg ist elektrochemisch. Dafür wird der Magnetabfall zu Pulver zermahlen und in einer Zelle mit verdünnter Schwefelsäure als Elektrolyt behandelt. Zuerst entsteht dabei eine Bor-Lösung, die anschließend aufkonzentriert wird.

Vom Elektroschrott zum Dünger Danach übernimmt das Fraunhofer IKTS: Mit einem gezielten nasschemischen Trennverfahren werden zuerst Neodym und Eisen herausgeholt, anschließend die Metallsalze in reiner Form gewonnen. Abnehmer könnten die chemische und pharmazeutische Industrie, die Wasserstoffwirtschaft und die Düngemittelbranche sein. „Wir möchten Seltene Erden aus Elektroabfällen rückgewinnen“, sagt Pavón – etwa für grünen Dünger oder pharmazeutische Produkte. Das Ziel ist ein Kreislauf ohne Abfall, in dem ausgediente Geräte zur Rohstoffquelle für gleich mehrere Industriezweige werden.

Noch Forschung, aber mit klarem Fahrplan Noch ist das alles Forschung. NEO-CYCLE läuft laut EU-Forschungsdatenbank CORDIS von September 2024 bis August 2028 und wird von der EU im Programm Horizon Europe mit rund 11,5 Millionen Euro gefördert. Koordiniert wird es vom spanischen Forschungsunternehmen IDENER in Sevilla, beteiligt sind mehr als 20 Organisationen aus über zehn Ländern. Eine Pilotanlage ist bereits geplant; bis Projektende soll das Verfahren im Demonstrationsmaßstab zeigen, was es kann. Ergebnisse daraus liegen noch nicht vor.

Trotzdem ist die Richtung vielversprechend: Jede alte Festplatte, deren Magnet in Europa wiederverwertet wird, könnte die Industrie ein Stück unabhängiger von langen Lieferketten machen. Und sie zeigt, dass im Elektroschrott mehr Zukunft steckt, als man ihm ansieht.