Seltene Erden sichern

Die Energiewende baut auf drei Eckpfeiler: Elektrifizierung, Leistungselektronik und knappe Rohstoffe. Ohne rare Erden, strategische Metalle und hochreine Keramiken lassen sich moderne Halbleiter- und Leistungsmodule nicht fertigen. Gleichzeitig sind die Lieferketten für Dysprosium, Neodym & Co. zunehmend volatil – Handelskonflikte, Exportbeschränkungen und der rasante Hochlauf von Wind- und Solartechnik verschärfen die Lage.

Damit der Transformationspfad in Richtung 100 % erneuerbare Energien nicht an Rohstoff­engpässen scheitert, hat die Forschungsvereinigung Antriebstechnik e. V. (FVA) gemeinsam mit Industrie- und Forschungspartnern die Projektlinie „GANZ Leistungselektronik – Ganzheitliche Betrachtung und nachhaltige Technologien für zukünftige Elektronik­baugruppen der Energiewende“ gestartet. Das BMWE -IGF-geförderte Leitprojekt adressiert die gesamte Wertschöpfungskette – von Design und Betrieb über Reparatur bis hin zu Rückgewinnung und Wiederverwendung kritischer Materialien.

GANZ Rethink – „Design for Circularity“ schon ab dem ersten Layout

• Entwicklung dünnschichtbasierter Schutz­schichten, die Löt- und Bondstellen vor Korrosion schützen und gleichzeitig verlust­arme Wärmewege erhalten.

• Integrierte Mikro-Sensoren liefern State-of-Health-Daten in Echtzeit und verlängern so Wartungs­intervalle.

• Ergebnis: Module, die sich leichter auffrischen statt entsorgen lassen und den Einsatz Seltener Erden minimieren.

GANZ Repair – Reparierbarkeit serienreif machen

• Systematische Analyse typischer Verschleiß- & Schadens­muster in Umrichtern von Windrädern, Nutzfahrzeugen und Schnell­lade­stationen.

• Entwicklung standardisierter Demontage-, Re-Bonding- und Nachverguss-Prozesse für „Second-Life-Power-Stacks“.

• Aufbau eines Demonstrators, der zeigt: Reparatur spart bis zu 40 % Primärrohstoffe und halbiert CO₂-Fußabdruck gegenüber Neuteil.

GANZ Recycle – Wertstoffe zurück in den Kreislauf

• Hydrometallurgische und pyrometallurgische Aufbereitungs­routen für Kupfer, Silber, NdFeB-Magnete und Hochleistungs­keramiken.

• Pilotanlage zum selektiven Herauslösen Seltener Erden aus Hartlöt-Legierungen bei < 800 °C (energie­ärmer als klassisches Schmelzen).

• Ökobilanz zeigt Potenziale: > 90 % Rückgewinnungs­quote, ROI unter 3 Jahren bei heutigen Markt­preisen.

Bedeutung für die FVA-Mitgliedsunternehmen

• Rohstoffrisiko reduzieren: Frühzeitige Substitutions- und Recycling­strategien sichern Liefersicherheit für Spulen, Halbleiter und Magnet­baugruppen.

• Kosten & CO₂ sparen: Kreislauf­fähige Module senken Material- und Energie­einsatz – ein klarer Wettbewerbsvorteil in Ausschreibungen mit Scope-3-Zielen.

• Regulatorische Resilienz: EU-Batterie- und Ökodesign-Verordnungen fordern Reparierbarkeit und Recycling­quoten – die FVA liefert praxis­gerechte Verfahren.
   

Kontakt: FVA-Geschäftsstelle, Alexander Rassmann,  rassmann•@•fva-net.de

Gemeinsam machen wir Leistungselektronik fit für eine rohstoff­schonende Zukunft – und sichern so das Tempo der Energiewende.