Auch in der Automobilindustrie rückt die Kreislaufwirtschaft immer stärker in den Fokus – etwa wenn der Reuse-Anteil bei Gebraucht- oder Unfallwagen erhöht wird oder Batterien von E-Fahrzeugen ein zweites Leben in stationären Speichersystemen bekommen. Im Projekt REASSERT arbeiten nun Forschende am Fraunhofer IPA gemeinsam mit Industriepartnern an verschiedenen Ansätzen, um die Reparatur, Aufarbeitung und erneute Verwendung von Elektromotoren zu ermöglichen und deren Designs fit für die Kreislaufwirtschaft zu machen.
Den Forschenden zufolge stellt zurzeit bei Elektromotoren das rohstoffliche Recycling die etablierte Werterhaltungsstrategie dar. Durch manuelles oder automatisiertes Recycling werden insbesondere Kupfer- und Aluminiumanteile zurückgewonnen. Dafür werden die elektrischen Traktionsmotoren ausgebaut, geschreddert, in die einzelnen Materialfraktionen sortiert und eingeschmolzen. Das so recycelte und mit Verschmutzungen behaftete Material kann jedoch kein zweites Mal in Motoren genutzt werden, zudem werden einzelne Komponenten und Baugruppen zerstört. Unterm Strich fehlen also nachhaltige Werterhaltungsstrategien, um Elektromotoren im Sinne einer modernen Kreislaufwirtschaft aufzuarbeiten und wiederzuverwerten – obwohl E-Motoren wertvolle Rohstoffe wie Kupfer oder Seltene Erden enthalten, China auf SE-Metalle wie Neodym ein Quasi-Monopol hat und im Vergleich zum Verbrennerantrieb die eingesetzten Rohstoffe mit einer schlechten CO2-Bilanz verbunden sind.
Im Projekt REASSERT wollen die Forschenden gemeinsam mit Schaeffler als Konsortialführer, dem Karlsruher Institut für Technologie KIT, der Bright Testing GmbH, der iFakt GmbH und der Riebesam GmbH & Co. KG innovative Methoden entwickeln, um Elektromotoren aufzuarbeiten und in Fahrzeugen wiederverwenden zu können. Dabei setzen sie auf die Werterhaltungsstrategien Reuse, Repair, Remanufacturing und werkstoffliches Recycling.
Unter Reuse verstehen die Projektpartner die Wiederverwendung des kompletten Motors in der Zweitnutzung, unter Repair den Austausch von defekten Komponenten und Baugruppen. Beim Remanufacturing werden alle Bauteile ausgebaut, gereinigt, aufgearbeitet und erneut eingesetzt. Mit dem werkstofflichen Recycling planen die Projektpartner das sortenreine Demontieren des Motors vor dem Schreddern. Bei der Wahl der jeweils besten Werterhaltungsstrategie hilft unter anderem ein im Projekt entwickeltes KI-Entscheidungstool, das Zugriff auf die Produkt- und Prozessdaten eines E-Motors hat, die in einem digitalen Zwilling gespeichert sind. Das im Projekt gesammelte Wissen soll für das Design neuer elektrischer Motoren genutzt werden.