Fraunhofer IWKS

 Prof. Dr. Anke Weidenkaff, Institutsleiterin des Fraunhofer IWKS
 Prof. Dr. Rudolf Stauber, stv. leiter des Fraunhofer IWKS

Forschung im Namen der Ressourceneffizienz am Bayerischen Untermain

Das Rhein-Main-Gebiet und die Region Bayerischer Untermain sind ein wichtiger Wirtschaftsstandort Deutschlands. Im Bereich moderner Technologien und materialverarbeitender Unternehmen sind vor allem Edelmetalle, Seltene Erden und Übergangsmetalle essenzielle Rohstoffe. Genau hier setzt die Fraunhofer-Einrichtung für Wertstoffkreisläufe und Ressourcenstrategie IWKS mit Forschung und Entwicklung an. Da die Region über naturwissenschaftlich, materialwissenschaftlich und ingenieurtechnisch ausgerichtete Universitäten und Hochschulen verfügt, wurde mit dem Fraunhofer IWKS ein Kompetenzzentrum für Ressourcenstrategie, Wertstoffkreisläufe und Substitution in Kooperation eingerichtet. Somit wurde nicht nur die Vernetzung der wissenschaftlichen Einrichtungen gestärkt, sondern auch eine strukturelle Erweiterung der Forschungslandschaft erreicht.

Lösungen aus der Wissenschaft für die Industrie
Seit 2011 forscht das Fraunhofer IWKS an den beiden Standorten Alzenau (Bayern) und Hanau (Hessen) an Technologien für Wertstoffkreisläufe und an der Einführung effizienter sowie nachhaltiger Ressourcenstrategien. Mit einem wissenschaftlichen Team von rund 80 Mitarbeitenden aus den Fachbereichen Materialwissenschaften, Chemie, Physik, Umweltmanagement, Verfahrenstechnik, Wirtschaftsingenieurwesen und (Mikro-)Biologie setzt das Fraunhofer IWKS auf einen interdisziplinären Forschungsansatz.

„Entstanden ist unsere Forschungseinrichtung mit der Zielsetzung, gemeinsam mit den Unternehmen das Forschungs- und Technologie-Knowhow in der Region weiter auszubauen. Seit nunmehr acht Jahren treiben wir die Sicherung der Rohstoffversorgung in Deutschland maßgeblich voran. Dabei setzen wir ganz bewusst auf Kooperationen mit Hochschulen, Universitäten und anderen wissenschaftlichen Einrichtungen. Aber auch der enge Austausch mit den Unternehmen ist von besonderer Bedeutung, damit unsere Forschungsergebnisse möglichst schnell für eine industrielle Anwendung zur Verfügung gestellt werden können“, erläutert Prof. Dr. Rudolf Stauber, stv. Leiter des Fraunhofer IWKS.

„Das Ziel unserer Forschung ist es, eine effiziente Kreislaufwirtschaft zu etablieren, in der Abfälle vollständig vermieden werden. Dabei können wertvolle Rohstoffe nachhaltiger eingesetzt, zurückgewonnen und wiederverwertet werden oder durch günstigere, langlebige und umweltfreundlichere Alternativen ersetzt werden. Dieses trägt nicht nur zum Ressourcen- und Umweltschutz bei, sondern fördert auch die Importunabhängigkeit im Hinblick auf Ressourcen der deutschen Industrie“, ergänzt Prof. Dr. Anke Weidenkaff, Institutsleiterin des Fraunhofer IWKS.

Ressourcenschutz trifft auf Wirtschaftlichkeit
Konkret setzt sich das Fraunhofer IWKS für den Ressourcenschutz in den Bereichen Magnetwerkstoffe, Energiematerialien, Urban Mining, Biogene Systeme, Kreislaufmanagement und Rezyklatanalytik ein. Dabei steht stets die Betrachtung des gesamten Stoffkreislaufs im Vordergrund. Hier profitieren Unternehmen von einer Vielzahl an Methoden, um Prozesse und Stoffströme zu optimieren, beispielsweise mittels Life Cycle Assessment (LCA) oder Ökobilanzierung. Im Technikum des Fraunhofer IWKS werden Lösungen zunächst im Labor- und später im Pilotmaßstab erarbeitet und getestet. So forschen die Wissenschaftler der Abteilung Magnetmaterialien beispielsweise an der Herstellung verbesserter Legierungen und an effizienten Wegen für ein Recycling von Altmagneten. Die Abteilung Energiematerialien setzt sich unter anderem mit dem Recycling von Hochleistungsbatterien auseinander, wie sie in Elektroautos eingesetzt werden. Aber auch andere industrielle Abfälle wie Schlacken, Schlämme oder Elektroschrott werden mittels innovativer Trenn- und Sortierverfahren wie der elektrohydraulischen Zerkleinerung zur Ressourcenerschließung aufbereitet. Daneben arbeiten die Forscher im Bereich Biogene Systeme an der Nährstoffrückgewinnung und Schadstoffbeseitigung aus Abwässern, Aschen und Biomasse. Neben der Rückgewinnung von Wertstoffen im allgemeinen arbeiten die Forscher des Fraunhofer IWKS auch an nachhaltigen Alternativen, um wertvolle Ressourcen zu schonen. So kommen zum Beispiel Nebenprodukte der Lebensmittelindustrie wie Saftrückstände zum Einsatz, um daraus biobasierte und biologisch abbaubare Beschichtungen für Biokunststoffe herzustellen – und das ohne Konkurrenz zur Lebensmittelherstellung.

Dabei haben die Forscher stets eine nachhaltige Produktivitätssteigerung sowie die Erhöhung von Recycling- und Reuse-Quoten im Blick. Neueste wissenschaftliche und technische Erkenntnisse werden so individuell und nachhaltig in Anwendungen und Produktenumgesetzt.

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