Fraunhofer: E-Motoren mit weniger Seltenen Erden

In dem 2013 gestarteten und nun abgeschlossenen Projekt „Kritikalität Seltener Erden“ haben acht Fraunhofer-Institute ihre Kompetenzen gebündelt, um neue Lösungen für einen effizienteren Einsatz dieser Rohstoffe möglich zu machen – allen voran in Elektromotoren.

Zu den nun präsentierten Ergebnissen gehören optimierte Fertigungsverfahren, Ansätze für Recycling und neue Materialien, die Seltene Erden ersetzen können. Am Beispiel von Elektromotoren konnten die Fraunhofer-Experten zeigen, dass sich auf diese Weise der Bedarf an Seltenen Erden – speziell von Dysprosium und Neodym – auf ein Fünftel des heutigen Wertes senken lässt.

Als Forschungsobjekte dienten zwei Elektromotoren, ein Kleinantrieb sowie ein Traktionsantrieb. „Unser Ziel war, den Bedarf an Seltenen Erden an diesen Benchmark-Motoren zu halbieren“, schildert Projektsprecher Prof. Ralf B. Wehrspohn. Durch die Kombination verschiedener technischer Ansätze sei dieses Ziel deutlich übertroffen worden. Sehr viele Motoren funktionierten mit Permanentmagneten, in denen Seltene Erden stecken. „Durch immer neue Assistenzsysteme und nicht zuletzt durch den Trend zur Elektromobilität wird ihre Zahl künftig deutlich steigen“, verweist Wehrspohn auf die Relevanz der Forschungsergebnisse.

Das Projekt ist nach Angaben der Forscher in seiner Breite und Tiefe einzigartig: „Wir haben das Thema von der quantenphysikalischen Computersimulation von Magnetmaterialien über die endformnahe Fertigung von Magneten bis hin zur Rückgewinnung der eingesetzten Seltenerdmetalle nach der Nutzungsphase in den Blick genommen“, so Wehrspohn. Die konkreten Ergebnisse wolle man nun mit Unternehmen in den Markt bringen.

Auslöser für das Projekt war 2013 ein Preisschock: China, wo rund 90 Prozent der Seltenen Erden für den Weltmarkt gefördert werden, verhängte seinerzeit einen Exportstopp, die Preise schnellten in die Höhe und die Verwundbarkeit der deutschen Industrie im Hinblick auf die Versorgungssicherheit mit diesen Rohstoffen wurde offensichtlich.
mz-web.de, imws.fraunhofer.de