Projekt

Fraunhofer-Leitprojekt »Kritikalität Seltener Erden«

Teilprojekt 5: »Stoffströme, Märkte und Umwelt«

 

Mit ihren Leitprojekten setzt die Fraunhofer-Gesellschaft strategische Schwerpunkte, um konkrete Lösungen zum Nutzen für den Standort Deutschland zu entwickeln. Die Themen orientieren sich an den Erfordernissen der Wirtschaft. Das Ziel ist es, wissenschaftlich originäre Ideen schnell in marktfähige Produkte umzusetzen. Die beteiligten Fraunhofer-Institute bündeln ihre Kompetenzen und binden die Industriepartner frühzeitig in die Projekte ein.

Weitere Informationen: https://www.fraunhofer.de/de/forschung/fraunhofer-initiativen/fraunhofer-leitprojekte.html.

Dem Leitprojekt »Kritikalität Seltener Erden (SE)« liegt die Mission »Halbierung des spezifischen, primären Bedarfs an schweren SE-Elementen« im Anwendungsfall »Dysprosiumhaltige Nd-Fe-B-Systeme für Permanentmagnete und Elektromotoren« zugrunde. Die Arbeiten sind in fünf Teilprojekten organisiert: Materialsubstitution (Dy-freie Magnete), effizientere Prozesse (hier Metallherstellung), optimierte Auslegung (von permanent-erregten Synchronmaschinen mit Fokus Kleinantriebe und Traktionsmaschinen), »Design for Recycling« sowie Stoffströme, Märkte und Umwelt.

Das Fraunhofer ISI ist in Teilprojekt 5 »Stoffströme, Märkte und Umwelt« federführend. Ein gut fundiertes Verständnis des Marktes für Seltene Erden, der unterliegenden Stoffflüsse und deren Dynamik ist eine wichtige Orientierung für die technologischen Entwicklungen im Forschungsvorhaben und deren Anwendbarkeit im Markt. Dies trifft auch für mögliche Substitute zu. Ziel der Arbeiten am Fraunhofer ISI ist die Erhöhung des Marktverständnisses und Transparenz der physischen Stoffströme durch die Entwicklung dynamischer Modelle mit dem System-Dynamics-Ansatz. Mit Hilfe der Modelle wird eine Abschätzung der benötigten Primärrohstoff- und anfallenden Sekundärrohstoffmengen über die Zeit (wann, wie viel, in welcher Qualität) möglich. Da die Gewinnung und Aufbereitung der Seltenen Erden mit erheblichen Umweltproblemen verbunden ist, werden die mit den im Leitprojekt entwickelten Technologien und Ansätzen verbundenen Umweltentlastungspotenziale analysiert. Des Weiteren wird im Teilprojekt »Design for Recycling« eine Case-Study zum Recycling von Pedelecs als mögliches Sprungbrett für die Entwicklung von Recyclingtechnologien und -systemen für NdFeB-Magneten durchgeführt.

Publikationen

Laufzeit

15.11.2013 - 14.11.2017

Projektkoordinator

  • Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS

Partner

  • Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF
  • Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM
  • Fraunhofer-Institut für Werkstoff und Umformtechnik IWU
  • Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und  Angewandte Materialforschung IFAM
  • Fraunhofer-Institut für Grenzflächen-und Bioverfahrenstechnik IGB
  • Fraunhofer-Projektgruppe für Wertstoffkreisläufe und Ressourcenstrategien IWKS (des Fraunhofer-Instituts für Silicatforschung ISC)
  • Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI

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