Daten zu Vorkommen und Verteilung von kritischen Rohstoffen in Produkten, Komponenten und Abfällen wurden in den vergangenen Jahren von verschiedenster Seite generiert, etwa von Forschungsinstitutionen, Industrie, Regierungsstellen und Nichtregierungsorganisationen, und in unterschiedlichsten Datenbanken, Formaten und Berichten abgelegt. Doch niemand hatte bislang diese Daten so zusammengetragen und aufbereitet, dass Recyclingindustrie, Behörden und politische Entscheider in der Lage gewesen wären, all diese Rohstoffe in eine wirtschaftlich und ökologisch sinnvolle Zukunftsplanung einzubeziehen.

Dieser Herausforderung hat sich das vom EU-Forschungsprogramm «Horizon 2020» finanzierte Projekt «Prospecting Secondary Raw Materials in the Urban Mine and Mining Waste» (ProSUM) gestellt (www.prosumproject.eu), an dem neben 17 Forschungseinrichtungen aus 12 Ländern gleich drei Empa-Abteilungen beteiligt waren, allen voran die Abteilung «Technologie und Gesellschaft», die für das Work Package «Product Characterization» verantwortlich war. 

New research finds that recovering gold, copper and other metals from e-waste is cheaper than obtaining these metals from mines. They conclude that with these offsets, it costs 13 times more to obtain metals from ore than from urban mining. #environment https://t.co/wnTfabqGJm pic.twitter.com/hTycSAkaA6

— Ajit Johnson (@ajitjohnson_n) 7. April 2018

 Die von Patrick Wäger geleitete Abteilung forscht seit vielen Jahren international vernetzt an Recycling-Systemen. Ein Forschungsschwerpunkt liegt auf dem Umgang mit Elektro- und Elektronikabfällen, – so genannter e-waste – in der Schweiz sowie in Entwicklungs- und Schwellenländern. In den vergangenen Jahren dehnte sich der Fokus der Forschungsaktivitäten aus auf kritische Rohstoffe wie Indium, Seltenerdelemente und Platinmetalle.

Empa-Forscher Heinz Böni beschäftigt sich mit seinem Team mit der Rolle kritischer Rohstoffe im «gesellschaftli-chen Metabolismus». So bezeichnen Umweltforscher, in Analogie zum körperlichen Stoffwechsel, die durch ge-sellschaftliche Aktivitäten ausgelösten Stoff- und Energieströme. Die Erforschung dieses gesellschaftlichen Stoff-wechsels ist eine relativ junge Wissenschaft, deren Grundlagen Peter Baccini und Paul Brunner in den späten 1980er-Jahren an der Eawag, dem Wasserforschungsinstitut des ETH-Bereichs, erarbeiteten. Seit 2007 beschäftigt sich vor allem eine Forschungsgruppe an der Yale University systematisch mit der Beurteilung von Rohstoffversorgungs-risiken; die Yale-Forscher haben unter anderem eine «Kritikalitätsmatrix» entwickelt, auf deren Grundlage die EU 2010 eine erste Studie zur Kritikalität von Rohstoffen veröffentlichte.

Bönis Team fokussiert sich insbesondere auf das Schliessen von Stoffkreisläufen seltener Metalle und kritischer Rohstoffe. So befassten sich die Forschenden etwa in einem vom Bundesamt für Umwelt (BAFU) finanzierten Projekt mit der Rückgewinnung von Neodym, das man zum Beispiel in den Schwingspulenmagneten von Festplattenlaufwerken findet, und mit dem Rezyklieren von Indium, das in Flachbildschirmen vorkommt. Derzeit arbeiten die Empa-Forscher an Möglichkeiten, seltene Metalle aus elektrischen und elektronischen Fahrzeugkomponenten wiederzugewinnen und auf diese Weise im Stoffkreislauf zu halten.