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Fraunhofer-Leitprojekt "Kritikalität Seltener Erden"

Handy, Laptop, Elektromotor oder Windturbine haben eines gemeinsam: Will man sie herstellen, sind Seltene Erden ein unverzichtbarer Rohstoff. Insbesondere Motoren für Elektrofahrzeuge oder Generatoren für Windkraftwerke brauchen leistungsfähige Permanentmagnete, die Seltene Erden wie Neodym und Dysprosium enthalten.

Der Ausbau von Zukunftstechnologien hängt auch davon ab, ob ausreichende Mengen der begehrten Rohstoffe vorhanden sind. In diesem Konsortium schloss sich die Projektgruppe mit sieben Fraunhofer-Instituten im Fraunhofer-Leitprojekt »Kritikalität Seltener Erden zusammen, um zur Sicherstellung einer ressourceneffizienten Versorgung der Industrie mit Hochleistungsmaterialien für Permanentmagnete beizutragen.

Projektziel: Die Halbierung des spezifischen, primären Bedarfs an schweren Seltenen Erden

Das Forscherteam will im Leitprojekt zeigen, wie sich der Bedarf an Neodym und Dysprosium für Permanentmagnete bis 2017 halbieren lässt. Die Herausforderungen bestehen darin, Ersatzmaterialien zu finden, Produktionstechnologien effizienter zu gestalten und Konzepte zu entwickeln, damit gebrauchte Elektromotoren wieder verwendet oder recycelt werden können.

Dabei wird erstmals die komplette Prozesskette von der theoretischen Vorhersage neuer Magnetwerkstoffe bis zu einem praxistauglichen Elektromotor abgebildet. Die Breite an fachlicher Kompetenz, mit der das Projektteam für diese Aufgabe aufgestellt ist, ist in Deutschland einzigartig.

Das Leitprojekt ist in folgende Teilschritte aufgeteilt:

  • Suche nach Ersatzmaterialien
  • Permanentmagnete effizienter herstellen
  • Elektrische Antriebe optimieren
  • Rohstoffe und Komponenten wiederverwenden und verwerten
  • Marktchancen und Umwelteinflüsse berechnen

Die Fraunhofer-Projektgruppe IWKS ist in die wesentlichen Entwicklungsschritte des Projekts involviert. Zu den Aufgaben der Projektgruppe gehören die Synthese von Ersatzmaterialien, Entwicklung von neuen Technologien zur effizienten und optimierten Permanentmagnetherstellung für elektrische Antriebe (Heißpressen), Materialentwicklung und –optimierung (Reduktion des Dysposiumanteils). Zusätzlich setzt sich die Projektgruppe für eine nachhaltige Produktion und Entwicklung ein, in dem sie bereits bei der Herstellung das werkstoffliche Recycling beachtet und zugleich Recycling- und Re-Use-Konzepte erstellt.

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Fraunhofer-Leitprojekt "Kritikalität Seltener Erden"