Biologisches Recycling von Elektroschrott zeigt großes Potenzial
Mit Mikroorganismen und Mikroalgen lassen sich wertvolle Metalle aus
Elektroschrott zurückgewinnen – umweltfreundlich, selektiv und mit
Potenzial für den industriellen Einsatz. Das konnten Forschende des
Fraunhofer-Instituts für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB in
einer Studie nachweisen. Auf der IFAT 2026, der Leitmesse für
Umwelttechnologien in München, demonstriert das IGB anhand eines
Festbettreaktors, wie dieses biologische Recycling funktioniert.
Weltweit fallen jährlich Millionen Tonnen Elektroschrott an. Alte
Smartphones, Laptops und andere Elektronikgeräte enthalten wertvolle
Metalle wie Palladium und Neodym – Rohstoffe, die für die Herstellung
moderner Technologien, Elektromotoren und Windkraftanlagen unverzichtbar
sind. Bislang wird jedoch nur ein Bruchteil dieser Metalle recycelt. Die
Machbarkeitsstudie RüBioM des Fraunhofer IGB in Stuttgart zeigte, dass
biologische Verfahren hier eine vielversprechende Alternative bieten.
Bioleaching: Mikroorganismen lösen wertvolle Metalle
Im Mittelpunkt des Verfahrens steht das sogenannte Bioleaching:
Mikroorganismen wie Pseudomonas aeruginosa werden auf zerkleinerten
Elektroschrott angesetzt. Sie produzieren Säuren und andere Verbindungen,
die Metalle gezielt aus dem Material herauslösen. Die dabei entstehende
metallhaltige Lösung wird anschließend mithilfe von Mikroalgen aufbereitet
– die Algen nehmen die Metallionen durch Biosorption auf und wirken dabei
wie biologische Schwämme.
Vielversprechende Laborergebnisse
»Die Ergebnisse der Machbarkeitsstudie sind ermutigend«, fasst
Projektleiter Dr. Lukas Kriem zusammen. »Zunächst haben wir uns mit
Palladium beschäftigt und sowohl Bioleaching als auch Biosorption
untersucht. Beim Bioleaching war die Freisetzungsrate mehr als 13 Prozent
höher als bei vergleichbaren chemischen Methoden. Mithilfe der Biosorption
konnten wir sogar über 30 Prozent des gelösten Palladiums entfernen.« Auch
das Bioleaching von Neodym unter Zuhilfenahme verschiedener
Mikroorganismen wurde unter die Lupe genommen. »Hier sehen wir ebenfalls
positive erste Ansätze, allerdings können diese – noch – nicht mit
chemischen Verfahren mithalten«, so Kriem weiter.
Darüber hinaus wurden diese Verfahren in einem Festbettreaktor im größeren
Maßstab erprobt. Trotz technischer Herausforderungen wie Biofilmbildung
und ungleichmäßiger Durchströmung konnte Palladium erfolgreich mobilisiert
werden – ein wichtiger Schritt in Richtung industrieller Skalierbarkeit.
Nachhaltig, ressourcenschonend und wirtschaftlich relevant
Das biologische Verfahren bietet gegenüber konventionellen Methoden
entscheidende Vorteile: Es kommt ohne giftige Chemikalien aus, läuft bei
niedrigen Temperaturen ab und ermöglicht eine selektive
Metallrückgewinnung. Damit leistet Biomining einen wichtigen Beitrag zur
Kreislaufwirtschaft und kann die Abhängigkeit Europas von Metallimporten
aus geopolitisch sensiblen Regionen reduzieren – ein Aspekt, dessen
Bedeutung durch Lieferkettenunterbrechungen der vergangenen Jahre deutlich
geworden ist. »Manchmal liegt der Schatz nicht tief unter der Erde,
sondern direkt in unserer Schublade«, resümiert Kriem.
Ausblick: Bio-Recyclinganlagen als Zukunftsmodell
Die Vision der Forschenden ist eine dezentrale Bio-Recyclinginfrastruktur,
in der Mikroben und Algen lokal wertvolle Rohstoffe aus Altgeräten
zurückgewinnen und direkt in die Produktion neuer Geräte einspeisen. Um
dieses Ziel zu erreichen, sind weitere Optimierungen der
Kultivierungsbedingungen sowie eine wirtschaftliche Bewertung der Prozesse
notwendig. Die Grundlagen sind jedoch gelegt.
Das Fraunhofer IGB sucht nun aktiv nach Partnern aus der Abfallwirtschaft
und der Industrie für gemeinsame Folgeprojekte. Die diesjährige IFAT – vom
4. bis 7. Mai 2026 in München – bietet Interessenten die passende
Gelegenheit, mit den Expertinnen und Experten des Instituts ins Gespräch
zu kommen und mehr über die Anwendungsmöglichkeiten zu erfahren. Der
Fraunhofer-Messestand findet sich in Halle B2, Stand 115.
Originalpublikation:
https://www.igb.fraunhofer.de/
/biologisches-recycling-von-el
