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.
Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI