Fraunhofer-Projekt nimmt Magnetrecycling in den Fokus

Forschende des Fraunhofer IWKS wollen in einem Projekt mit dem Namen FUNMAG zeigen, dass sich kommerzielles Magnetrecycling im großen Maßstab lohnt. Gefördert von der Hessen Agentur arbeitet das Team an einem Nachweis dafür, dass Elektromotoren mit recycelten Altmagneten dieselbe Leistung erbringen können wie mit ihren ursprünglichen Neumagneten.

Laut der Fraunhofer-Gesellschaft landen trotz teurer und teils problematischer Herstellung Magnete am Ende ihrer Nutzungszeit in der Regel auf dem Schrottplatz, wo sie zusammen mit dem Stahlschrott eingeschmolzen werden. Doch gebe es inzwischen sich erwiesene Methoden zum Recycling von Magneten. Mit ihrem Projekt „Funktionelles Magnetrecycling für eine nachhaltige E-Mobilität“ (FUNMAG) haben sich die Wissenschaftler das Ziel vorgenommen, die Lücke zwischen Theorie und Praxis zu schließen.

Für die Versuche schaffte sich das Team ein E-Bike, ein E-Scooter und ein Hoverboard an. „Bei allen neuen Fahrzeugen haben wir zunächst ausführlich den Motor charakterisiert, um relevante Kennwerte zu erhalten, mit denen wir dann später die Leistung der Motoren mit den recycelten Magneten vergleichen können“, sagt Konrad Opelt, Leiter des Projekts.

Dabei sei es wichtig gewesen, realistische Fälle abzubilden: „Wenn sich ein Schrotthändler dazu entschließt, die Magnete aus seinen deponierten Altmotoren zu separieren, wird das in der Regel ein bunter Blumenstrauß von unterschiedlichsten Magneten sein, deren genaue Eigenschaften niemand kennt“, so Opelt weiter. „Unser Ziel war es daher zu zeigen, dass der Recyclingprozess auch mit undefiniertem Ausgangsmaterial, dieser Unbekannten im Prozess, umgehen kann.“

Im Vergleich zur Herstellung eines neuen Magneten fallen bei recycelten Altmagneten einige Produktionsschritte, wie etwa das Schmelzen des Ausgangsmaterials bei etwa 1400 Grad, weg. Auch der umweltbelastende Abbau der Rohmaterialen würde damit entlastet werden. Die Altmagneten werden mit einer Wasserstoffatmosphäre in Verbindung gebracht und im Anschluss die üblichen Prozessschritte durchlaufen. Im Rahmen des Recyclingprozesses könnten tausende Magnete gleichzeitig verarbeitet werden, schreibt das Institut. Die Leistung der Recycle-Magnete lasse sich am fertigen Endprodukt oder auch schon im Pulverstadium bestimmen.

Derzeit sind die Wissenschaftler noch dabei, den Aufbereitungsprozess während des Recyclingvorgangs weiter zu optimieren. Opelt zeigt sich aber zuversichtlich, dass die recycelten Magnete schon bald in E-Motoren zum Einsatz kommen können.

Aus den Untersuchungen soll ein Eigenschafts-Portfolio abgeleitet werden, das zukünftigen Anwendern Handlungsempfehlungen dazu gibt, wie der Recyclingprozess so modifiziert werden kann, dass je nach Ausgangszusammensetzung die gewünschten Zieleigenschaften für die Magnete erreicht werden.
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