Sonder- und Edelmetalle sind nicht nur gefragte Katalysatoren in der Chemie, sondern werden auch für die Herstellung zahlreicher High-Tech-Produkte benötigt. Das Hanauer Unternehmen Heraeus verarbeitet Gold und Silber sowie Platingruppenmetalle zu industriellen Produkten für die Automobil-, Halbleiter-, Elektronik-, Chemie- und Medizinindustrie. Dr. Andrea Gruß befragte Dr. Roland Gerner, Geschäftsführer des Konzernbereichs Edelmetalle, W.C. Heraeus.

CHEManager: Welche Rolle spielen Edelmetalle bei der Entwicklung von Innovationen in der chemischen Industrie?

Dr. R. Gerner: Platinmetalle werden eine wichtige Rolle bei Zukunftstechnologien spielen: bei Brennstoffzellen etwa als Katalysator und Wasserstoffspeicher oder bei Farbstoffsolarzellen, wo Ruthenium als photoelektrisch aktiver Farbkomplex benötigt wird. In der Photovoltaik gewinnen silberhaltige Pasten zur Kontaktierung von waferbasierten Solarzellen immer mehr an Bedeutung. Diese ermöglichen die Herstellung sehr feiner, hochleitfähiger Kontaktbahnen auf den Solarzellen, die die Ableitung des Solarstromes bei möglichst geringer Abschattung der Solarzelle sicherstellen und zur Effizienzsteigerung beitragen.
Zudem wird die Katalyse auch in Zukunft eine Basistechnologie bleiben. Edelmetall-Katalysatoren werden weltweit in chemischen Großprozessen oder bei der Reinigung von technischen Gasen eingesetzt. In der chemischen Industrie werden Katalysatornetze aus Platin- und Platinlegierungen mit mehr als 6 m Durchmesser für die Herstellung von Düngemitteln benötigt. Inzwischen sind komplexe Katalysatorsysteme entwickelt worden, z.B. das FTC-System von Heraeus, das die Eigenschaften der Katalysator- und der Rückgewinnungsnetze vereint. Damit können erhebliche Edelmetallersparnisse erzielt werden. Weitere Entwicklungen des FTC-Systems reduzieren den Ausstoß des schädlichen Treibhausgases Lachgas, das in geringen Mengen als Nebenprodukt des Ostwald-Verfahrens entsteht.

Gibt es genügend Ressourcen der Metalle für all diese Anwendungen?

Dr. R. Gerner: Edelmetalle sind sehr wertvoll, aber auch sehr selten. Pro Jahr werden mehr als 20.000 t Silber und nur ca. 2400 t Gold gefördert. Platinmetalle sind noch seltener: Zusammen rund 500 t dieser Metalle werden weltweit ausgebracht. Die Menge des jährlich gewonnenen Platins - rund 200 t - ließe sich bequem in einer Garage unterbringen. Das in der Automobilindustrie und Teilen der chemischen Industrie unverzichtbare Rhodium würde unter einen Schreibtisch passen. Die verfügbare Fördermenge aus den Minen reicht schon seit Jahren nicht mehr aus, um die stetig steigende Nachfrage in der Automobil-, Schmuck-, Glas- und Chemieindustrie zu befriedigen. Daher gewinnen das Recycling und die Aufbereitung der Edelmetalle aus verschiedensten Industrieanwendungen an Bedeutung.

Welchen Beitrag kann Recycling zur Rohstoffsicherung leisten?

Dr. R. Gerner: Bereits 25% bis 30% des weltweiten Angebots an Platinmetallen stammen laut Studien der International Platinum Association aus Recycling. Die Wiedergewinnungsquote hängt stark vom jeweiligen Produkt ab. Edelmetalle in Industriekatalysatoren - etwa Platinnetze für die Düngemittelindustrie oder Schüttgutkatalysatoren für industrielle chemische Prozesse - werden zu weit über 90% zurückgewonnen. Bei Platinkatalysatoren für die Ölraffination werden sogar 97% Rückgewinnung erreicht. Somit geht nur wenig der wertvollen Ressourcen verloren. Für Autoabgaskatalysatoren oder Mobiltelefone und andere Elektronikgeräte gibt es ebenfalls Rückführsysteme. Allerdings mit geringeren Rückführquoten, da es sehr viele verschiedene Endverbraucher gibt und sich besonders in den Schwellen- und Entwicklungsländern das Sammeln der edelmetallhaltigen Materialien schwierig gestaltet. Bereits in den 1980er Jahren hat Heraeus das Recycling als elementaren Bestandteil des Edelmetallkreislaufes kontinuierlich ausgebaut. Wir konzentrieren uns auf Edelmetallkonzentrate aus der Minenindustrie und auf verbrauchte Industriekatalysatoren, z.B. Reforming-, Schüttgut- und Trägerkatalysatoren, organische Katalysatoren, oder metallische Edelmetall-Rückstände von Produkten wie Sputtertargets, die beispielsweise zum Beschichten von Computer-Festplatten zur magnetischen Datenspeicherung genutzt werden.