Die beiden deutschen Chemiker Ferdinand Reich und Theodor Richter waren 1863 auf der Suche nach Thalium. Sie wussten, wie sie das Element bei einer chemischen Analyse nachweisen konnten. Im Spektrometer entdeckten sie dann eine Substanz mit bis anhin unbekannten indigoblauen elektromagnetischen Wellen. Der Farbe wegen gaben sie diesem Stoff den Namen Indium. In Reinform ist es ein silbergrau glänzendes, sehr weiches Schwermetall. Doch in der Natur ist es nicht so rein zu finden. Die meisten Vorkommen sind als Spurenelement in Zink- und Bleierzen gebunden. Indium wird deshalb in der Regel als Nebenprodukt bei der Herstellung von Zink und Blei gewonnen. Es ist in der Erdkruste sehr selten, man schätzt den Anteil auf 0,05 ppm (0,000005%). Indiumhaltige Erze sind vor allem in China, Kanada und Peru zu finden. Mit Abstand am meisten - nämlich 50 – 60 % - fördert China. Auch in anderen Ländern wie Australien, Japan, Russland und Deutschland sind Vorkommen bekannt, diese sind aber erheblich geringer.
Einzigartige Eigenschaften
Indium besitzt mit 156,6 °C einen für Metalle tiefen Schmelzpunkt und bleibt bis 2000 °C flüssig. Deshalb kann es etliche Materialien mit einem sehr dünnen, leitfähigen Film überziehen. Im zweiten Weltkrieg nutzte man diese Fähigkeit, um die Lager von Flugzeugen zu beschichten.
Ab 1987 wurde Indium zunehmend in der Elektronik eingesetzt. Der Stoff Indium-Zinn-Oxid ist sowohl elektrisch leitfähig als auch transparent und eignet sich somit hervorragend für Touchscreens von Smartphones, Flachbildschirmen und Tablets. Auch in der Photovoltaik findet Indium in Verbindung mit Kupfer und Gallium für Dünnschichtsolarzellen Verwendung. Diese Vielseitigkeit erklärt die Beliebtheit dieses Stoffes. Die Primärproduktion kann aber mit der Nachfrage nicht Schritt halten, und die Vorräte gehen zur Neige. 2009 rechnete man noch mit 15 Jahren, bis die Reserven aufgebraucht sind. 2017 veröffentlichte die Deutsche Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) die Prognose, dass die Reserven noch 13 Jahre reichen. Doch gibt es auch noch weitere, aktuell bekannte Vorkommen. Diese Ressourcen würden noch 126 Jahre reichen. Doch die Förderung ist bislang noch viel zu teuer und zu aufwändig.
Rückgewinnung von Indium
Ein grosses Problem ist die Massenanfertigung von modernen elektronischen Produkten wie Mobiltelefonen. Ein solches Gerät ist eine Mischung aus 40 – 50 verschiedenen Stoffen, zumeist in sehr geringen Konzentrationen. Lange hielt man ein Recycling für zu wenig profitabel. Lediglich Japan hat dafür ein umfassendes Recyclingprogramm.
Das Bundesamt für Umwelt beauftragte 2012 die EMPA (Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt), die Rückgewinnung von kritischen Metallen aus Elektroschrott einzuschätzen. Für diese Studie wurden aus 20 kritischen – in naher Zukunft zur Neige gehenden – Stoffen mit einem differenzierten Auswahlverfahren Indium und Neodym als Beispiele gewählt, um die Rückgewinnung aus Elektroschrott zu untersuchen. Da die Rückgewinnung von Metallen nahezu vollständig im Ausland erfolgt, geht es um die Vorbehandlung des Schrottes. Geprüft wurden die technische Machbarkeit, Kosten, ökologischer Nutzen und die wirtschaftliche Tragbarkeit verschiedener Verfahren. Dem wurde die Primärproduktion des Indiums unter denselben Kriterien gegenübergestellt.
Das Projekt fand 2015 den Abschluss und führte zum Fazit, dass eine manuelle Demontage der Flachbildschirmgeräte zu guten Resultaten führt. Mit der leichten Erhöhung der vorgezogenen Recyclinggebühren (vRG) lohnt sich das Recycling zweifellos.
Ein Berg ausgedienter LCD-Panels enthält einen höheren Indiumanteil als eine indiumhaltige Zinkmine mit dem gleichen Volumen.
Dr. Patrick Wäger EMPA
So weit, so gut. Doch die Menge an Elektroschrott mit indiumhaltigen Bestandteilen ist momentan noch nicht sehr gross. Der grösste Anteil befindet sich in noch verwendeten Geräten. Ein weiterer Teil sind nicht mehr verwendete Geräte, die ungebraucht in Privathaushalten gelagert werden oder gar im Müll landen. Aus der Schlacke ist keine Rückgewinnung mehr möglich und die Stoffe sind unwiederbringlich verloren.
Um den Rücklauf von Mobiltelefonen zu verbessern, bietet Swisscom den Kunden drei Möglichkeiten an: Die Spende des alten Handys an Mobil Aid, im Repair Center reparieren lassen oder über Swisscom Buyback verkaufen. Besonders Mobil Aid ist bezüglich Recycling interessant. Was nicht mehr geflickt werden kann, gelangt in ein Schweizer Recyclingwerk zur Verwertung. Den Erlös spendet Swisscom an SOS-Kinderdörfer.
Die EMPA ist auch damit beschäftigt, Alternativen für Indium Zinn Oxid zu finden. Eine Variante wurde bereits entdeckt: Eine Mischung aus Zinksalzen und Aluminium. Sie ist ebenfalls elektrisch leitfähig und transparent. Es sind aber noch Optimierungen nötig, bis dieses Material zur Anwendung kommen kann.
Quellen und weitere Informationen:
Abfallwegweiser Elektrogeräte (BAFU)
Edle Metalle aus Elektronikschrott (EMPA)
Projekt e-Recmet
Swisscom: Wohin mit dem alten Handy?
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