Aus alt macht neu Leiterplatten-Recycling

Leiterplatten bestehen in der Regel aus verschiedenen Materialien: Metallen, Glasfasern und Epoxyd. Um diesen Materialmix wiederverwenden zu können, sind aufwändige Trennverfahren notwendig. Doch lohnt sich der Aufwand für ein paar Gramm Kupfer wirklich?

Die Antwort lautet: Ja. Doch schauen wir uns den Prozess im Detail an, um zu verstehen, was erforderlich ist, um aus alten Leiterplatten wieder neue Rohstoffe zu gewinnen.

Die mechanische Zerkleinerung

Zuerst einmal muss die Leiterplatte zerkleinert werden, um den Verbund von FR4 und Metall zu lösen. Moderne Recyclinganlagen wie die von Stokkermill, setzen hier durch Granulierung und Trennung auf ein relativ einfaches Verfahren, was jedoch ermöglicht, dass möglichst wenige Edelmetalle verloren gehen. Im Falle der Stokkermill Anlage können hier 500 kg/h verarbeitet werden.

Trennung der Materialien

Um nun Metall und Kunststoffe voneinander zu trennen, wird mittels elektrostatischer Separation der Kunststoff aus dem Materialmix gezogen. Die getrennten Materialien können dann anschließend weiterverarbeitet und getrennt werden.

Im Anschluss können dann durch Edelmetallscheideverfahren die Metalle wieder in ihre ursprünglichen Rohstoffe zerlegt werden.

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Wissen um die Produktion von Leiterplatten und Baugruppen ist unverzichtbar für die Konstruktion eines CAD-Layouts. Dabei gewinnt das Testen in der Produktion immer mehr an Bedeutung, was eine transparente und logistische Kooperation zwischen Kunde und Dienstleiter unabdingbar macht. CAD, Leiterplatte und Baugruppe rücken also immer enger zusammen. Zudem hat 3D-gedruckte Elektronik in den vergangenen Jahren viele Fortschritte gemacht und das Potenzial, die Herstellung von Elektronik grundlegend zu verändern. Sie gewährt eine bisher ungekannte Flexibilität im Design, eine um ein Vielfaches geringere Materialverschwendung und eine Beschleunigung der Produktentwicklungszeiten.

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Alternativen zu FR4

Da Materialien wie FR4 nicht wirklich umweltfreundlich sind, ist es gut, diese direkt zu vermeiden. Biologisch abbaubare Alternativen zu FR4 existieren. Aktuell sind pflanzliche Substrate, die von ungiftigen Polymeren umgeben sind, im Test. Der Vorteil ist nicht nur die biologische Abbaubarkeit, sondern auch die deutlich bessere CO₂-Bilanz.

Doch auch diese Verfahren kommen an ihre Grenzen. Die Herstellung von Leiterplatten für Anforderungen moderner Technologien wie 5G und hochdichten IC-Substraten erfordert modernste Fertigungstechnologie. Fabriken investieren in neue Anlagen und Prozesse, um sehr kleine Leiterbahnen und hohe Funktionsdichten zu ermöglichen. Dies erfordert ständige Innovation und Anpassung der Fertigungstechniken, um mit den technologischen Trends Schritt zu halten.

Nachhaltigkeit

Biologisch abbaubare Alternative zu FR-4

Umweltschonende Trennverfahren

Ein weiterer wichtiger Trend ist die Entwicklung umweltfreundlicher Recyclingprozesse, die den ökologischen Fußabdruck reduzieren. Dazu gehören unter anderem Verfahren, die ohne den Einsatz schädlicher Chemikalien auskommen und darauf abzielen, den Energieverbrauch und die Emissionen zu minimieren. Aber auch Verfahren wie kryogenes Recycling, bei welchem die Leiterplatten auf sehr niedrige Temperaturen abgekühlt werden. Dadurch werden die Materialien spröde und können somit leichter mechanisch getrennt werden. Dies reduziert die Notwendigkeit für chemische Prozesse. Auch die Biometallurgie findet hier Einsatz, bei der Mikroorganismen verwendet werden, um wertvolle Metalle wie Kupfer und Gold aus Leiterplatten zu extrahieren. Diese Methode ist umweltfreundlich, da sie auf natürlichen Prozessen basiert und keine schädlichen Chemikalien benötigt.

Ressourcenschonende Elektronik

Leiterplatte aus kostengünstigem Aluminium entwickelt

Das Recycling von Leiterplatten ist ein entscheidender Schritt hin zu einer nachhaltigeren Technologieindustrie. Durch die Weiterentwicklung und Anwendung umweltschonender Trennverfahren können nicht nur wertvolle Ressourcen effizient zurückgewonnen, sondern auch der Umwelteinfluss der Elektronikproduktion signifikant reduziert werden. In einer Welt, in der Ressourcenknappheit und Umweltschutz immer größere Herausforderungen darstellen, spielen solche innovativen Recyclingmethoden eine Schlüsselrolle. Es ist daher von höchster Bedeutung, dass Industrie, Forschung und Verbraucher weiterhin zusammenarbeiten, um diese Technologien voranzutreiben und zu verbessern. Nicht nur wegen der gestiegenen Kupferpreise, sondern auch wegen der Umwelt lohnt sich also das Recycling.  (mr)

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