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Title:

Final Report with LCA - Elektrofahrzeugrecycling 2020: Schlüsselkomponente Leistungselektronik

Abstract:

Die Zukunft der individuellen Mobilität mittels PKW in Deutschland hat seit der UN-Klimakonferenz 2015 in Paris und dem im November 2016 vorgestellten Klimaschutzplan 2050 eine feste Zielrichtung. Um die vorgegebenen ambitionierten Treibhausgasreduktionsziele im Mobilitätssektor von 42 % von 1990 bis 2030 zu erreichen [6], müssen treibhausgasneutrale Technologien deutlich ausgebaut werden. Eine tragende Rolle wird hier die Elektromobilität spielen, und es ist ein künftiger deutlicher Anstieg des Absatzes an Elektrofahrzeugen zu erwarten. Damit verbunden wird zeitversetzt das Aufkommen an zu recycelnden Elektrofahrzeugen ansteigen. Dies beinhaltet auch die zu verwertenden Leistungselektronikmodule, die in jedem Elektrofahrzeug als wichtiges Bauteil für das Energiemanagement eingesetzt werden. In der Vergangenheit ist bereits die Anzahl der Elektronikkomponenten in Fahrzeugen durch den zu-nehmenden Einsatz von Unterhaltselektronik, Bordcomputern und anderem angestiegen. Da die Zunahme der Elektronik in PKW bei den derzeitigen Verwertungsrouten mittels Autoshredder und Post-Shredder mit zunehmenden absoluten Verlusten an strategischen Metallen verbunden ist, wurden bereits Forschungsvorhaben mit Demontageversuchen durchgeführt [14]. Die Fragestellung ist, ob eine Demontage der Elektronik vor der Aufgabe der Fahrzeuge in den Autoshredder verbunden mit der weiteren Verwertung der Elektronik in speziellen Elektronikrecyclinganlagen zu höheren Rückgewinnungsquoten von strategischen Metallen führt und ob dies auch ökonomisch darstellbar ist. Ein wesentliches ökonomisches Hindernis sind oft die hohen Kosten für den Ausbau der kleinen und an verschiedenen Stellen verbauten Komponenten. Mit der Leistungselektronik wird eine zusätzliche Elektronikkomponente in Fahrzeugen verbaut, die sich im Gegensatz zu vielen kleineren Elektronikbauteilen durch ein höheres Gewicht und eine häufig gute Zugänglichkeit zur Demontage auszeichnet. Aus diesem Grunde untersucht das vom Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit geförderte Projekt Elektrofahrzeugrecycling 2020 – Schlüsselkomponente Leistungselektronik (ElmoReL 2020) die Optimierung des Recyclings der Leistungselektronik mittels Demontage und abgestimmter mechanischer und chemischer Aufbereitungstechniken, die hohe Rückgewinnungsquoten auch für strategische Metalle ermöglichen. Neben dem Recycling der in der Leistungselektronik enthaltenen Massenmetalle wie Aluminium, Eisen und Kupfer stehen vor allem Verfahren zur Rückgewinnung von Edel- und Sondermetallen für die Elektromobilität im Vordergrund. Hiermit soll ein möglicher Beitrag zu einer nachhaltigen Versorgung Deutschlands mit strategisch wichtigen Metallen aufgezeigt werden Die Ökobilanz dient zur Bewertung der untersuchten Verfahren für das Recycling der Leistungselektronik. Das Projekt ElmoReL 2020 wurde zwischen Dezember 2013 und November 2016 unter der Koordination des Öko-Instituts mit den Verbundpartnern Electrocycling GmbH, TU Clausthal, Volkswagen AG und PPM Pure Metals GmbH durchgeführt. Nach den Vorgängerprojekten zum Recycling von Elektrofahrzeugkomponenten, die sich zum einen mit dem Recycling von Batterien (LiBRi [2], LithoRec I [3], LithoRec II [5], Eco-BatRec [4]) und zum anderen mit elektrischen Fahrantrieben (MORE [18]) beschäftigt haben, beleuchtet dieses Projekt die dritte wichtige Komponente von Elektrofahrzeugen.

Date:May 17th, 2017
File: BMUB_16EM2032-1_ElmoRe...t_inkl_Ökobilanzen.pdf (3.06 MB)
Type:Reports
Author/Authors:Buchert, Matthias
Schüler, Doris
Degreif, Stefanie
Bulach, Winfried
ElmoReL 2020 Consortium,
Language:
Rights:

Öko-Institut e.V.

Report Type:

Final Report

Project Name:Elektrofahrzeugrecycling 2020 – Schlüsselkomponente Leistungselektronik (ElmoReL 2020)
Topics:Renewable raw materials