An der Brandenburgischen Technischen Universität entwickeln Forschende ein innovatives Recyclingverfahren für Elektronikschrott, bei dem Mikroorganismen eingesetzt werden, um Metalle wie Kupfer, Gold und Silber aus alten Leiterplatten zu extrahieren. Obwohl dieses sogenannte Biomining im industriellen Maßstab bisher kaum verbreitet ist, bietet es großes Potenzial für den Klimaschutz und die Ressourcenschonung.
„Wir übertragen ein aus dem Erzbergbau bekanntes biologisches Verfahren gezielt auf Sekundärrohstoffe aus dem Elektronikschrott“, erklärt Prof. Dr. Christian Abendroth. „Gerade Leiterplatten enthalten eine Vielzahl wertvoller Metalle, die bislang oft nur mit hohem chemischem und energetischem Aufwand zurückgewonnen werden.“
Metalle aus Elektroschrott zurückgewinnen
Das Verfahren nutzt natürliche, für Mensch und Umwelt harmlose Bakterien, die durch die Oxidation von Eisen- und Schwefelverbindungen unter anderem Kupfer aus den Leiterplatten lösen. Dabei benötigen die Mikroorganismen für ihr Wachstum lediglich Sauerstoff, minimale Nährstoffmengen sowie CO₂ als Kohlenstoffquelle. „Der besondere Vorteil unseres Ansatzes liegt in der Kombination aus Recycling und CO₂-Nutzung“, so Abendroth. „Die Mikroorganismen arbeiten bei moderaten Temperaturen, verbrauchen CO2, ersetzen konventionelle Chemikalien und ermöglichen eine mehrfach nutzbare Laugungslösung. Das verbessert die Umwelt- und CO₂-Bilanz des gesamten Prozesses erheblich.“
Unter der Leitung der BTU-Fachgebiete Kreislaufwirtschaft sowie Prozess- und Anlagentechnik (Prof. Dr.-Ing. Harvey Arellano-Garcia) wird diese Methode im Rahmen des Projekts „BioMinCO2-Convers“ (RIK Lausitz) weiterentwickelt. Zu diesem Zweck entsteht in Cottbus aktuell eine neue Demonstrationsanlage für das biologische Recycling. „Mit der Demonstrationsanlage zeigen wir, dass Biomining nicht nur im Labor funktioniert, sondern auch industriell skalierbar ist“, betont Abendroth. „Das ist ein entscheidender Schritt, um biotechnologische Verfahren in der Kreislaufwirtschaft zu etablieren.“
Während des Prozesses werden neben Kupfer auch Zinn- und Zinkverbindungen als Schlamm gewonnen, während Gold und Silber aus den Kontaktstreifen separat abgetrennt werden können. Die biologische Lösung wird dabei nach jedem Durchgang regeneriert und bleibt im Kreislauf.
Kooperationspartner
Die technische Realisierung der gesamten Anlage übernimmt die Rhode+Wagner Anlagenbau GmbH aus Ebersbach-Neugersdorf. Als weiterer Industriepartner ist die Impala-Süd GmbH beteiligt, deren Biotechnologie-Spezialisten die CO₂-Aufnahme und -Umsetzung durch die Bakterien während der Wachstums- und Laugungsprozesse analysieren. „Für die Lausitz bietet das Projekt die Chance, neue industrielle Wertschöpfung mit Klimaschutz und Ressourceneffizienz zu verbinden“, sagt Abendroth. „Biotechnologisches Recycling kann ein Baustein für den Strukturwandel der Region werden.“
Parallel zu den laufenden Laborarbeiten erfolgt in Cottbus bereits die Montage der ersten Komponenten der Demonstrationsanlage. Das Ziel ist es, die Anlage bis Anfang 2027 in einen quasi-kontinuierlichen Betrieb zu überführen.