Seltene Erden aus Elektroschrott: Was das ETH-Verfahren kann und was nicht

⏱ Lesezeit: ca. 9 Minuten

Seltene Erden stecken in Leuchtstofflampen, Bildschirmen, Elektromotoren und Windrädern. Sie werden aber kaum wiederverwertet: Die Studie der ETH Zürich nennt eine Recyclingquote von unter 1 Prozent.^[1] Die Vereinten Nationen kommen in ihrer Auswertung zum Elektroschrott auf einen ähnlichen Wert: Nur etwa 1 Prozent des Bedarfs an Seltenen Erden wird durch das Recycling von Elektroschrott gedeckt.^[2] Ein neues Trennverfahren soll helfen, dieses Potenzial zu heben. Dieser Artikel ordnet ein, was die Studie belegt, was sie offenlässt und was das für Europa bedeutet.

Warum Seltene Erden so schwer zu recyceln sind

Zu den Seltenen Erden gehören 17 Metalle, die für Digitalisierung und Energiewende gebraucht werden.^[3] Selten sind sie nicht unbedingt. Das Problem liegt in der Trennung: In Erzen kommen sie immer gemischt vor, und weil sich die Elemente chemisch sehr ähnlich sind, ist es schwierig, sie voneinander zu lösen.^[3] Übliche Verfahren, etwa die Lösungsmittelextraktion, brauchen viele Extraktionsschritte und sind chemikalien- und energieintensiv.^[1] Marie Perrin, Erstautorin der Studie, spricht von Hunderten solcher Schritte.^[3]

Europium ist dabei ein Sonderfall. In gängigen Erzen macht es nur 0,05 bis 0,10 Gewichtsprozent aus und steht deshalb auf der EU-Liste kritischer Rohstoffe von 2023. Lange diente es vor allem als Leuchtstoff in Leuchtstofflampen, was den Preis hoch hielt. Da diese Lampen schrittweise ausgemustert werden, ist der Preis gesunken, und bisherige Recyclingmethoden rechnen sich im industriellen Maßstab nicht mehr.^[1] Die EU verbietet zudem schrittweise weitere quecksilberhaltige Lampen: Für sechs Lampentypen gilt ein Herstellungs- und Ausfuhrverbot ab dem 31. Dezember 2025 oder 2026, je nach Typ.^[4] Mit der Zeit dürfte der Abfallstrom aus alten Lampen also kleiner werden.

Wie das Verfahren der ETH funktioniert

Das Team um Victor Mougel setzt Tetrathiometallate ein: kleine anorganische Moleküle, bei denen vier Schwefelatome um ein Wolfram- oder Molybdänatom sitzen. Vorbild waren Enzyme, in denen solche Gruppen Metalle binden.^[3] In der Studie kam das Wolfram-Molekül zum Einsatz. Es gibt unter Umgebungslicht oder leichter Wärme Elektronen an das Europium ab und wandelt es von der dreiwertigen in die zweiwertige Form um. In dieser Form bildet das Europium einen kaum löslichen Feststoff, der ausfällt. Das benachbarte Yttrium, das in Leuchtpulvern in großer Menge steckt, bleibt dagegen gelöst.^[1]

Als Maß für die Trennschärfe dient der Trennfaktor: Je höher er ist, desto sauberer sind zwei Metalle voneinander getrennt. Im Modellgemisch aus Europium und Yttrium lag er im Mittel bei 3.583, allerdings mit großer Streuung, bei dem in handelsüblichen Leuchtpulvern typischen Verhältnis von 1 zu 14 bei 2.888. Für Europium und Yttrium nennt die Studie als übliche Werte bisheriger Methoden 2 bis 100.^[1]

Entscheidend ist der Test an echtem Abfall. Das Leuchtpulver wurde aus zerkleinerten, gebrauchten Energiesparlampen mit Trifluormethansulfonsäure herausgelöst. Es machte 3,3 Gewichtsprozent des Lampenmaterials aus und enthielt 0,93 Prozent Europium und 12,6 Prozent Yttrium. Mit dem neuen Reagenz erreichte die Trennung einen Faktor von 1.043, und 98,9 Prozent des Europiums wurden abgeschieden.^[1]

Die Forschenden schlossen den Kreis auch chemisch. Aus dem Niederschlag fällte Ammoniumoxalat das Europium aus, und beim Erhitzen entstand Europiumoxid. Das Wolfram-Molekül blieb in der Lösung nachweisbar. Im Versuch mit dem Modellgemisch hatte das Oxid eine Reinheit von 90 Prozent.^[1] Die Pressemitteilung der ETH fasst die Leistung so zusammen: Europium lasse sich in wenigen einfachen Schritten gewinnen, in Mengen, die mindestens 50-mal höher lägen als bei bisherigen Trennmethoden. Das ist ein Zitat von Marie Perrin und steht nicht in der Studie, die stattdessen mit Trennfaktoren arbeitet.^[3]

Was die Studie nicht zeigt

Die Aussage, das Verfahren funktioniere ohne Vorbehandlung, braucht eine Einordnung. Gemeint ist, dass vor der Trennung keine weiteren Aufbereitungsschritte nötig sind. Der Säureaufschluss des Lampenpulvers war aber nötig, und die Studie nennt ihn kritisch für die Effizienz des Prozesses.^[1] Das Verfahren ist also einfacher als die Standardwege, aber kein Trennschritt aus der Tonne.

Auch zur Herkunft der Zahl vom Anfang gibt es eine Anmerkung. Die Studie schreibt, abgelegte Leuchtstofflampen enthielten etwa 230 Kilogramm Seltene Erden je Tonne, rund das 17-Fache der Gehalte in Erzen. Die Studie belegt sie mit zwei Literaturverweisen, nicht mit eigenen Messungen.^[1] Im eigenen Versuch machte das Leuchtpulver nur 3,3 Prozent des zerkleinerten Lampenmaterials aus.^[1] Der Wert dürfte sich daher auf das Pulver beziehen, nicht auf die ganze Lampe. Das ist eine Einordnung, die Studie sagt es nicht ausdrücklich.

Wie es mit dem Verfahren weitergeht, lässt sich nur teilweise belegen. Aus der Studie wurde das Start-up REEcover, das nach eigener Darstellung 2023 in einem Labor der ETH entstand.^[5] Laut der Meldung vom September 2026 steht die formale Firmengründung noch an, und die erste Finanzierungsrunde ist für 2027 geplant. Ein Tischreaktor für die Trennung sei gebaut und getestet worden. Außerdem gebe es ein BRIDGE-Stipendium des Schweizerischen Nationalfonds und von Innosuisse über bis zu 130.000 Franken.^[6] Das sind Angaben des Unternehmens selbst.

Für Neodym und Dysprosium, die in Magneten stecken, nannte die ETH 2024 die Anpassung als Ziel.^[3] Eine Fachveröffentlichung der Gruppe dazu war bei einer Suche in der Literaturdatenbank Crossref im Oktober 2026 nicht auffindbar.

Warum das für Europa wichtig ist

Der Weltmarkt ist stark konzentriert. Nach den Zahlen des US-Geologischen Dienstes wurden 2025 weltweit rund 390.000 Tonnen Seltene Erden gefördert, davon 270.000 Tonnen in China. Das sind rechnerisch 69 Prozent.^[7] Bei der Raffination wächst die Konzentration laut Internationaler Energieagentur weiter: Zwischen 2020 und 2024 kamen rund 90 Prozent des Angebotszuwachses jeweils vom größten Lieferanten, bei Seltenen Erden von China.^[8]

China nutzt diese Stellung. Nach USGS verschärfte das Land im April 2025 die Ausfuhrkontrollen für sieben Seltenerdelemente, darunter Dysprosium und Yttrium. Im Oktober 2025 kamen unter anderem Europium, Holmium und Erbium dazu. Im November setzte China die Oktober-Kontrollen für ein Jahr aus, die Regeln vom April blieben in Kraft.^[7] Die IEA weist darauf hin, dass Kontrollen inzwischen auch Verarbeitungstechnologien betreffen, etwa für die Raffination Seltener Erden.^[8]

Die EU setzt dagegen auf Ziele. Die Verordnung über kritische Rohstoffe setzt Richtwerte für 2030: Die Kapazitäten der Union sollen für mindestens 10 Prozent des Jahresverbrauchs an strategischen Rohstoffen fördern, für 40 Prozent verarbeiten und für 25 Prozent recyceln. Kein Drittland soll mehr als 65 Prozent des Verbrauchs liefern.^[9] Dauermagnete, die etwa Neodym, Praseodym, Dysprosium und Terbium enthalten, werden in der Union bisher nur in kleinem Maßstab oder in Forschungsprojekten recycelt.^[9] Europium gehört nicht zu den sieben Seltenerdelementen für Magnete, die als strategisch gelistet sind.^[9] Die Studie betrifft also keines der Magnetmetalle. Eine Übertragung auf Neodym und Dysprosium wäre für die Versorgung Europas bedeutsamer.

Recycling Seltener Erden scheitert bisher weniger an fehlenden Rohstoffen im Abfall als an Verfahren, die sich rechnen.

Kerngedanke

Wer über Rohstoffe spricht, sollte auch über die Orte sprechen, an denen sie gefördert werden. Dass der Abbau für Energiewende und Digitalisierung oft in Ländern des Globalen Südens stattfindet und die Folgen dort anfallen, beschreibt das Lexikon unter Klimakolonialismus. Recycling kann diesen Druck verringern. Das gilt aber nur, wenn Kreislaufwirtschaft nicht bei der Entsorgung endet, sondern bei langlebigeren und reparierbaren Geräten beginnt. Wie wichtig das ist, zeigt der Elektroschrott selbst: 2022 fielen weltweit 62 Millionen Tonnen an, und nur 22,3 Prozent davon wurden nachweislich ordnungsgemäß gesammelt und recycelt.^[2]