REEsilience: Nachhaltige Lieferketten für Seltene Erden

Seltene Erden, auf Englisch Rare Earth Elements (REE) sind wichtige Rohstoffe sowohl für die Energiewende als auch für die Verkehrswende und die digitale Transformation.  Eingesetzt werden sie beispielsweise in Permanentmagneten. Das sind starke und sehr effiziente Magneten, die in Elektrofahrzeugen, Windkraftwerken oder Sensoranwendungen zum Einsatz kommen.

Was will das Projekt REEsilience?

Das EU-Projekt REEsilience, eine Zusammensetzung der englischen Begriffe REE für Seltene Erden und Resilience, macht sich für nachhaltige Lieferketten stark. Insbesondere schaut das Projekt auf die magnetischen SE-Metalle.

Im Einzelnen werden die Partner des REEsilience-Projekts Seltene Erden nach folgenden Kriterien kategorisieren:

• geografischen Standorten
• verfügbaren Quantitäten
• chemischer Zusammensetzung
• ethischen und nachhaltigen Indikatoren
• Skalierbarkeit
• Preisen

Dabei sollen alle Wertschöpfungsströme von Primär- bis Sekundärmaterial berücksichtigt werden.

Das Projekt wird auch ein Produktionssystem aufbauen, das eine widerstandsfähigere und nachhaltigere Lieferkette für SE-Materialien und Magnete für die Elektromobilität, erneuerbare Energien und andere strategische Sektoren in Europa mit weniger Abhängigkeiten von außereuropäischen Volkswirtschaften gewährleistet.

Stärkerer Einsatz von Sekundärrohstoffen

Darüber hinaus soll ein neu entwickeltes Software-Tool optimale Mischungsverhältnisse ermitteln, um eine gleichbleibend hohe Produktqualität mit einem Maximum an Sekundärstoffen für Hightech-Anwendungen zu gewährleisten. In Verbindung mit neuen und verbesserten Technologien für die Legierungsherstellung und die Pulveraufbereitung, vornehmlich von Sekundärrohstoffen, werden die Ausbeute und die Stabilität der Prozesse weiter erhöht.

Dies ermöglicht eine weitere Erhöhung des Anteils von Sekundärrohstoffen in der Produktion von SE-Magneten bei gleichzeitiger Verringerung von Abfällen, Umweltschäden und des Energieverbrauchs im Zusammenhang mit der Gewinnung von neuen Werkstoffen. Vorhergehende Erkenntnisse aus anderen EU-Projekten, insbesondere SUSMAGPRO, werden bei den Prozessen eine Schlüsselrolle spielen.

Nachhaltige Gewinnung von Seltenerd-Metallen

Am Institut für Nichteisenmetallurgie und Reinststoffe (INEMET) der TU Bergakademie Freiberg werden im Rahmen von REEsilience neue Strategien untersucht, um die Gewinnung von Seltenen Erden wie Neodym über eine Salzschmelzelektrolyse umweltschonend und nachhaltig zu gestalten. Dazu werden die Emissionen während des Prozesses gezielt überwacht und durch Optimierung des Zellreaktors nachhaltig gesenkt.

Am INEMET werden primäre und sekundäre SE-Rohstoffe eingesetzt, wodurch die Gewinnung von hochwertigen Magnetrohstoffen auch bei schwankenden Eingangsstoffen demonstriert werden soll.

Das Projekt wird durch das Forschungs- und Innovationsprogramm Horizon Europe der Europäischen Union finanziert und vom Institut für Edelmetalle und Technologie (STI) der Hochschule Pforzheim koordiniert. Es läuft bis Juni 2026. Das Konsortium umfasst 16 Projektpartner und zwei assoziierte Partner aus Österreich, Belgien, Frankreich, Deutschland, Niederlande, Polen, Slowenien, Spanien, Schweden und dem Vereinigten Königreich.

Seltene Erden - kleiner Markt, große Auswirkungen

Der Markt für SE-Magnete selbst ist relativ klein - etwa 6,5 Milliarden Euro -, seine Hebelwirkung auf den nachgeschalteten Wertschöpfungsstufen ist jedoch enorm: Allein die Mobilitätssparte der EU wird bis 2030 voraussichtlich auf etwa 500 Milliarden Euro anwachsen und 6 Millionen Arbeitsplätze schaffen. Obwohl die EU bei der Herstellung von zum Beispiel Elektromotoren weltweit führend ist, ist sie in der gesamten Wertschöpfungskette der SE-Magnetwerkstoffe völlig importabhängig.

Trotz des wachsenden Marktes sind die europäischen Magnetproduktionskapazitäten nicht ausreichend ausgeschöpft und werden eher für spezielle Nischenanwendungen eingesetzt.

Seltene Erden zählen in der EU zu den kritischen Rohstoffen. Zu ihnen gehören

• Scandium
• Yttrium
• Lanthan
• Cer
• Praseodym
• Neopym
• Promethium
• Samarium
• Europium
• Gadolinium
• Terbium
• Dysprosium
• Holmium
• Erbium
• Thulium
• Ytterbium
• Lutetium.