Verbundvorhaben: GENESIS - EnerGieeffiziENtE KreiSlaufwirtschaft krItischer RohStoffe; Teilvorhaben: Aufbereitungstechnische Untersuchungen zur Rezyklierung von Magneten und HSS-haltigen Spanabfällen sowie Bewertung von zirkulären Wertschöpfungsmaßnahmen
Zeitraum
2022-02-01 – 2025-01-31
Bewilligte Summe
253.498,10 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03EI5009C
Leistungsplansystematik
Ressourceneffizienz und zirkuläre Wirtschaft (Querschnittsaktivitäten) [EA3340]
Verbundvorhaben
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB4)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESI5)
Förderprogramm
Energie
Das Recycling von Werkstoffen über die Pulverroute hat ein großes Potential für die Einführung einer energieeffizienten Kreislaufwirtschaft für kritische Rohstoffe wie z.B. seltene Erden, Co, W oder Mo. Hierbei werden Bauteile am Ende des Lebenszyklus geeignet zerkleinert und über pulvertechnologische Verfahrenstechniken direkt wieder zu Halbzeugen oder endkonturnah geformten Bauteilen verarbeitet. Analog dazu können metallische Abfälle aus der spanenden Verarbeitung wieder direkt in den Werkstoffkreislauf zurückgeführt und so die Deponierung kritischer Elemente vermieden werden. Am Beispiel von NdFeB- und SmCo-Magnetrezyklaten sowie von Schnellarbeitsstahlspäne soll das Potential dieser speziellen Form des Recyclings aufgezeigt werden. Für die direkte Verarbeitung dieser Werkstoffsysteme werden feld- und druckunterstützte Schnellsintermethoden (EDS, FAST/SPS, Flash SPS) eingesetzt, die eine hohe Energieeffizienz besitzen und zudem eine hohe Toleranz in Bezug auf die Morphologie der Rezyklate bzw. Späne aufweisen. Die Methoden werden in geeigneter Weise durch den HIP-Prozess und Wärmebehandlungen ergänzt werden. Ein wichtiger Teilaspekt des Projekts ist das Upcycling, unter anderem sollen Festschmierstoffe in eine Schnellarbeitsstahlmatrix eingebracht werden. Für den Nachweis der prinzipiellen Machbarkeit werden die folgenden Demonstrator Bauteile hergestellt: 1) Magnete für einen Elektromotor 2) Ventilpanzerungen mit integriertem Festschmierstoff 3) Schneiddiske für den Tunnelbau und 4) Räumwerkzeuge für die Metallbearbeitung. Ein zentrales Ziel des Projekts ist es, das Potential des Recyclings über die Pulverroute für die Etablierung einer effizienten Kreislaufwirtschaft (circular economy) für kritische Elemente aufzuzeigen. Hierfür werden alle Schritte des Kreislaufes sorgfältig analysiert und sowohl aus werkstofftechnischer Sicht als auch aus ökologischer und ökonomischer Sicht ganzheitlich bewertet.