Eine nachhaltige Produktion, wie sie in den Zielen für nachhaltige Entwicklung der Vereinten Nationen gefordert wird, erfordert erhebliche Fortschritte bei der effizienten Nutzung von Ressourcen. Die Herstellung von Aluminiumlegierungen aus Schrott benötigt nur etwa 5 % der Energie, welche bei der Gewinnung aus Erzen verbraucht wird und reduziert den CO2-Fußabdruck des Materials in ähnlichem Ausmaß. Schätzungen zufolge wird sich die Menge des für das Recycling verfügbaren Aluminiums in Europa bis 2050 verdoppeln. Dies bietet einerseits die Möglichkeit, die Metallurgie näher an eine Kreislaufwirtschaft heranzuführen, andererseits ist es eine enorme Herausforderung, da es sich hierbei um große Mengen an Altschrott (beispielsweise Altautos) handelt und dieser einen hohen Grad an Verunreinigung aufweist.
Recycling von Aluminium
Die Verwertung von Al-haltigen Schrotten führt im Vergleich zu vielen anderen Metallen zu einer großen Problematik, weil der chemische Charakter von Aluminium die Entfernung der meisten Elemente erschwert und diese Verunreinigungen die Materialeigenschaften verschlechtern können. Neben neuen Herstellverfahren muss das bereits bei Strategien für eine nachhaltige Legierungsentwicklung berücksichtigt werden. Eine Verschiebung von der Herstellung aus Erzen hin zum Recycling erfordert daher ein besseres Verständnis dafür, wie sich mehrere schrottbezogene Verunreinigungen auf Aluminiumlegierungen auswirken und wie künftige Werkstoffe von vornherein so gestaltet werden können, dass sie schrottkompatibel und zusammensetzungstolerant werden.
Konsolidierung einer neuen Disziplin
Obwohl dieses Thema enorme wirtschaftliche Bedeutung hat und es in unterschiedlichen wissenschaftlichen Communities bereits viel Forschungsaktivität gibt, war bisher keine Übersichtsarbeit oder Standardwerk vorhanden. Unter Federführung von Prof. Dierk Raabe vom Max-Planck-Institut für Eisenforschung in Düsseldorf und Prof. Stefan Pogatscher von der Montanuniversität Leoben haben 22 Forscher aus angesehenen Institutionen über zwei Jahre lang knapp 1300 wissenschaftliche Arbeiten zu einem umfassenden Überblicksartikel kondensiert. Neben Prof. Pogatscher haben mit Prof. Helmut Antrekowitsch und Prof. Peter J. Uggowitzer gleich drei Wissenschaftler des Lehrstuhls für Nichteisenmetallurgie bei der Konsolidierung dieser wichtigen Disziplin maßgeblich mitgewirkt. Die Arbeit ermöglicht erstmals einen ganzheitlichen Zugang zum gesamten Kreislauf von Aluminium von der Wiege bis zur Bahre aus Sicht des Materials.
Veröffentlichung in renommierter Zeitschrift
Der Übersichtsartikel wurde in der prestigeträchtigen Zeitschrift „Progress in Materials Science“ (IF 39,58) veröffentlicht. Die Zeitschrift wird in der Literaturdatenbank Scopus an erster Stelle in den Materialwissenschaften geführt. Es werden nur maßgebliche Übersichtsarbeiten der Fortschritte in der Materialwissenschaft und deren Nutzung in der Technik und anderen Anwendungen veröffentlicht, wobei ausschließlich Autoren zugelassen sind, die als führende Wissenschaftler auf dem jeweiligen Gebiet ausgewiesen sind.
Informationen zur Veröffentlichung: https://doi.org/10.1016/j.pmatsci.2022.100947
Weitere Informationen:
Univ.-Prof. Dr. Stefan Pogatscher
Lehrstuhl für Nichteisenmetallurgie – Montanuniversität Leoben
Tel.: 03842 402 5228
E-Mail: stefan.pogatscher(at)unileoben.ac.at
