Elektroschrott auf Partikelbasis sortieren: Unser Weg bei SPRIN-Ds Tech Metal Transformation Challenge
Seltene Erden im Elektroschrott bleiben durch klassische Recyclingverfahren häufig ungenutzt, da sie nur in geringen Konzentrationen vorhanden sind. In der „Tech Metal Transformation“-Challenge von SPRIN-D erarbeiten wir daher eine völlig neue Vorgehensweise. E-Schrott wird dabei auf Partikelbasis sortiert. Was das für Europas Industrie bedeuten könnte.
Inhaltsverzeichnis
Ein ausgemustertes Smartphone steckt voller Seltener Erden (critical raw materials (CRM)). Nur bekommt sie kein klassisches Recyclingverfahren wirtschaftlich heraus. Bisherige Methoden setzen häufig auf den Einsatz von Säuren oder anderen chemischen Substanzen, die nicht nur teuer in der Entsorgung sind, sondern auch einen hohen Energieaufwand haben. Genau da setzen wir mit unserer Lösung an.
Als Team „Dust to Metal“ sind wir Teil von SPRIN-Ds Challenge „Tech Metal Transformation“. Was diese Challenge von uns verlangt und warum wir dafür Elektroschrott bis auf Staubkorngröße zerkleinern, erklären wir hier.
Was ist SPRIN-D, und worum geht's in der Challenge?
SPRIN-D ist Deutschlands Bundesagentur für Sprunginnovationen. Gefördert werden keine kleinen Verbesserungen, sondern Technologien mit echtem Sprungpotenzial. Dafür werden einzelne Challenges ausgeschrieben.
Die Challenge „Tech Metal Transformation“ hat ein klares Ziel: ein integriertes Prototypen-System zu entwickeln, das den Metallgehalt von mindestens zwei komplexen Elektroschrott-Produkten in funktionale, marktfähige Metallprodukte verwandelt. Sie läuft über drei Jahre in drei Stufen mit sinkender Teamzahl und steigender Förderung:
Stufe | Teams | Förderung |
|---|---|---|
Stufe 0 | 60 Teams | Bewerbungsphase |
Stufe 1 | 8 Teams | bis 1,5 Mio. € |
Stufe 2 | bis zu 6 Teams | je bis 2 Mio. € |
Stufe 3 | bis zu 4 Teams | je bis 2,5 Mio. € |
Wir haben aktuell Stufe eins erreicht und zählen aktuell zu den acht verbliebenen Teams. Ob es weiter in Stufe zwei geht, entscheidet sich Anfang Dezember bei einem Pitch.
Unser Beitrag: Dust to Metal
Während die anderen Teams auf vor allem chemische und biologische Ansätze gehen, verfolgen wir mit unserem Projekt eine einfache Grundidee: Elektroschrott nicht nur in Bauteile zu zerlegen, sondern bis auf Staubkorngröße zu sortieren. Damit holen wir genau dort die kritischen Rohstoffe heraus, die bisher praktisch verloren gingen.
Damit baut unsere Vorgehensweise nahtlos auf unseren bisherigen Systemen auf. Mit X.Sort entfernen wir Elektroschrott und Batterien aus Stoffströmen, in die sie nicht gehören. So bekommen wir Zugang zu Elektroaltgeräten, die aktuell falsch entsorgt werden, damit Feuer verursachen und nicht recyclet werden können. Aktuelle Studien zeigen, dass nur rund 50 % der Elektrogeräte richtig entsorgt werden. Die restlichen 50 % werden nun dank X.Sort wieder dem korrekten Stoffstrom zugeführt. Wir haben damit erneut wertvollen Zugang zu dem immer begehrteren Feldstock erhalten.
Mit Vision.Sort gehen wir noch einen Schritt weiter: Mithilfe einer optischen Kamera werden die verschiedenen Bauteile des E-Schrotts voneinander getrennt. Die Teilnahme von SPRIN-D liefert anschließend den nächsten Schritt in Richtung feinster Partikelgrößen. Die klassische Sortiertechnik gibt bei etwa 3 mm auf. Ab dieser Größe spielen auf einmal andere physikalische Kräfte eine Rolle, wodurch es signifikant schwieriger wird. Wir gehen damit erstmals initial weiter.
So funktioniert’s:
Wir zerkleinern Elektroschrott bis auf Partikel-/Staubgröße und erhalten dadurch reine Partikel.
KI-basierte Sensoren erfassen und identifizieren jeden Partikel einzeln und ordnen sie der richtigen Fraktion dazu.
Die Sortierung läuft ohne Chemie und ohne Schmelzen ab.
Dadurch bleibt deutlich mehr Rohstoff erhalten, der bei klassischen Verfahren (Bio-, Hydro- oder Pyrometallurgie) verloren geht oder verunreinigt wird.
Welche CRMs kann unsere Technologie recyclen?
Diese neue Vorgehensweise eröffnet komplett neue Märkte. Das Schöne an dieser Technologie ist, dass unsere KI nahezu auf jedes erdenkliche Ausgangsmaterial angepasst werden kann.
Zu Beginn fokussieren wir uns zunächst auf:
Entfernung von Verunreinigungen und Schadstoffen (z.B. Kunststoffe, Aluminium, Quecksilber)
Angereichertes CRM-Pulver von heute nicht recycleten Seltenen Erden (z.B. Tantal, Neodym)
Herstellung von Funktionsmaterialien wie High-entropy alloys für das Direkt-Sintern neuer Produkte (z.B. der „Canto“-Produktfamilie)
Einige Branchenkreise aus der Metallurgie haben bereits ihr Interesse an der Technologie und den erzeugten Materialien bekundet.
Die Vorteile unserer Vorgehensweise
Warum, wird schnell klar, wenn man sich die Vorteile unserer neuen technologischen Herangehensweise anschaut:
Minimaler Energieeinsatz: rein mechanische Trennung mit sehr geringem Stromverbrauch; energieintensive hydrometallurgische Schritte entfallen, störende Stoffe (Kunststoff, Aluminium, Quecksilber) lassen sich vorab entfernen.
Kein toxischer Abfall: Keine Rückstände wie bei Laugung oder Pyrolyse; Seltene Erden werden für Folgeprozesse aufkonzentriert, wodurch die Technologie neue Rohstoffquellen und CRM-Rückgewinnung überhaupt erst ermöglicht.
Flexibler Output: Sortierprozess frei auf das Zielmaterial einstellbar; direkte Herstellung nahezu beliebiger Funktionsmaterialien und Legierungen (z.B. HEAs) für Anwendungen in Luft- und Raumfahrt oder Motorsport.
Warum das für ganz Europa zählt
Von der Technologie könnte nicht nur die Recyclingbranche, sondern letztlich ganz Europa profitieren. Denn die Rohstoffversorgung Europas ist, gerade im Bereich der seltenen Erden, stark von anderen Ländern wie China abhängig. Genau dieses Ungleichgewicht könnten wir mit dem, was wir bereits besitzen, beseitigen. Elektroschrott.
Seltene Erden und andere kritische Metalle sind in Milliarden von Altgeräten enthalten, allerdings so fein verteilt, dass sie bislang durchs Raster fallen. Wer das ändert, verändert auch, wie abhängig Europa von Rohstoffimporten bleibt.
„Wir haben damit nicht angefangen, um den Müll ein bisschen besser zu sortieren. Wenn es funktioniert, verändert es die gesamte Lieferkette für kritische Rohstoffe in Europa", sagt Johannes Laier, Co-CEO und Co-Gründer von WeSort.AI.
Ausblick
Das nächste Ziel von WeSort.AI ist es nun, eine First-of-a-Kind-Sortieranlage aufzubauen, die mehr als die Hälfte des in Europa anfallenden Elektroschrotts aufbereitet. Und das sehr flexibel, ohne hohe Energiekosten und giftige Abfälle. So wollen wir einen erheblichen Beitrag zur strategischen Unabhängigkeit Europas leisten.
Anfang Dezember wird bekanntgegeben, ob wir damit in die nächste Phase kommen. Bis dahin teilen wir hier im Aktuelles-Bereich und auf LinkedIn, wie aus der Idee ein funktionierendes System wird. Übrigens: Wer an Themen wie diesem mitarbeiten möchte, findet offene Stellen auf unserer Karriereseite.
Wenn Sie mehr über die Technologie erfahren möchten, oder an einer möglichen Abnahme eines solchen Systems interessiert sind, schreiben Sie uns einfach eine Nachricht.
