Rohstoffe

Wolframit ist ein Mischkristall aus Ferberit und Hübnerit, benutzt für die Herstellung von Glühfäden

Rohstoffe

Sortierung, Identifikation oder Bewertung von Rohstoffen

Pro Jahr verbraucht jeder Mensch in Deutschland mehr als 16 Tonnen Metall, Beton, Holz und andere Rohstoffe, das sind 44 Kilo am Tag: Deutschland liegt damit im internationalen und europaweiten Vergleich auf einem hohen Niveau.

Das geht aus dem Ressourcenbericht des Umweltbundesamtes (UBA) hervor, der im November 2016 auf dem »Nationalen Ressourcen-Forum« in Berlin vorgestellt wurde. Im Zuge technologischer Wandlungsprozesse ist die Nachfrage nach Rohstoffen im Wesentlichen vom Entwicklungsstand unserer Gesellschaft bestimmt: Rohstoffe sind für die industrielle Wertschöpfung, den technologischen Fortschritt und den Erhalt unseres Wohlstands ein unverzichtbares Gut. Aus diesem Grunde steigen neben dem Bedarf auch die Qualitätsansprüche an Rohstoffe: Mit zunehmenden Kenntnissen und Know-how, beispielsweise in der Werkstofftechnik, werden spezifische Rohstoffe gezielt und in immer größerem Umfang für die Optimierung neuer Hochleistungswerkstoffe eingesetzt.

Jeder Rohstoff – je nach vorgesehener Verarbeitungsmethode – wird zu unterschiedlichen Werkstofflegierungen oder Werkstoffverbunden weiterverarbeitet. In dieser Phase des Produktlebenszyklus ist der Anspruch an die ZfP im Wesentlichen von der zerstörungsfreien Rohstoffanalyse geprägt. Hierfür werden von den Ingenieuren und Forschern des Fraunhofer IZFP anwendungsorientierte und kundenspezifische Lösungen für eine schnelle und präzisere Charakterisierung der Rohstoff-Eigenschaften zur Steigerung der industriellen Wertschöpfungskette und zur Einsparung bzw. effektiveren Nutzung der Ressourcen entwickelt.

Des Weiteren sind für viele Industrieanwendungen zerstörungsfreie Monitoringverfahren notwendig, um Rohmaterialien beispielsweise auf Verunreinigungen oder ihren Reinheitsgrad im Sinne von Primär- und Sekundär-Rohstoffen (z. B. bei Aluminium) hin zu untersuchen. So betreibt das Fraunhofer IZFP zukunftsweisende Forschungs- und Entwicklungsarbeiten etwa in den Bereichen Methoden, Verfahren und Systeme, die zur Charakterisierung der eingesetzten Werkstoff-Legierungen und Werkstoffverbunde erforderlich sind.

Aufgrund der begrenzten Verfügbarkeit konventioneller Rohstoffe werden nachwachsende Rohstoffe (Holz, Zellulose, Hanf, Stärke etc.) zunehmend von Bedeutung: Auch hier sind zerstörungsfreie Prüfverfahren ein fundamentaler Bestandteil, um die Qualität und Ressourceneffizienz der nachwachsenden Rohstoffe sicherstellen und optimieren zu können.

Stichworte
Rohstoff, zerstörungsfreie Rohstoffanalyse, Materialcharakterisierung, nachwachsende Rohstoffe, industrielle Wertschöpfung, Reinheitsgrad

Identifikation von Rohstoffen mit Hybrid-Verfahren

Permanentmagnet-Rotor für Windenergie (Projekt NEOHIRE)

Röntgen-CT

Mikrowelle / Terahertz

Multispektralkameras

Thermographie mit variabler Anregungstechnik

Herausforderungen

Heterogenität der Rohstoffmasse

Rohstoffgemisch undurchdringlich für viele Verfahren

Separation unterschiedlicher Störeinflüsse

Perspektive

Sekundärrohstoffe (»urban mining«)
    Hartmetall, Tantal, Neodym (aktuelle Beteiligung an EU-Projekt NEOHIRE)