Unter der Leitung von Univ.-Prof. Stefan Pogatscher wurde ein industriell skalierbares Verfahren entwickelt, das gemischten Aluminiumschrott aus Altfahrzeugen ohne aufwendige Sortierung oder Zusatz von Primäraluminium direkt in hochwertige, verformbare Bleche „upcycelt“. Das Verfahren entstand am Lehrstuhl für Nichteisenmetallurgie in einem Team rund um den Doktoranden Patrick Krall.
Während das Recycling einer Getränkedose deshalb so gut funktioniert, weil nahezu identische Legierungen wieder zu Dosen verarbeitet werden können, stellt sich die Situation bei Fahrzeugen anders dar, denn diese bestehen aus zahlreichen unterschiedlichen Aluminiumlegierungen. Beim heutigen Recycling entstehen daraus komplexe Mischungen, die meist nur noch im Downcycling genutzt werden können. Das an der Montanuniversität neu entwickelte Verfahren nutzt jedoch gerade diesen gemischten Strom direkt weiter. Vermeintlich schädliche Begleitelemente werden gezielt metallurgisch eingebunden, sodass Sortier-, Verdünnungs- und Downcycling-Schritte entfallen. Damit eröffnet sich ein unmittelbar einsetzbarer, zirkulärer Weg zu hochwertigen Sekundär-Walzlegierungen. Die dabei erzeugten Legierungen verbinden hohe Festigkeit mit hoher Duktilität – also der Fähigkeit sich plastisch zu verformen, ohne zu brechen – und eignen sich daher auch für anspruchsvolle Anwendungen.
Aktuelle Herausforderungen und zukünftiger Handlungsbedarf
Die Entwicklung kommt zu einem entscheidenden Zeitpunkt, denn in Europa fallen jährlich sieben bis neun Millionen Tonnen Aluminiumschrott aus Altfahrzeugen an. Derzeit wird dieses Material überwiegend zu Gusslegierungen für Verbrennungsmotoren verarbeitet – mit begrenztem Eigenschaftsniveau. Mit dem Übergang zur Elektromobilität entfällt jedoch ein zentraler Absatzmarkt. Ohne neue Nutzungspfade drohen erhebliche Materialüberschüsse und zusätzliche CO₂-Emissionen durch den Ersatz mit Primäraluminium. Schätzungen zufolge könnte dies bis 2030 zu zusätzlichen Emissionen in der Größenordnung von rund 90 Millionen Tonnen CO₂ pro Jahr führen.
Das an der Montanuniversität entwickelte Verfahren eröffnet hier einen unmittelbar einsetzbaren, zirkulären Weg zu hochwertigen Sekundär-Walzlegierungen und ermöglicht so einen Paradigmenwechsel in der Legierungsentwicklung.
Anstatt verunreinigungsreiche, intermetallische Phasen durch Sortierung oder Verdünnung zu eliminieren, werden sie gezielt eingestellt und verteilt. Diese Partikel verfeinern die Mikrostruktur und steigern die mechanischen Eigenschaften. Aus einem heterogenen Schrottgemisch entsteht so eine leistungsfähige, umformbare Walzlegierung – ohne Primäraluminium-Zugabe.
Internationale Resonanz und Förderung
Der Ansatz wurde neben der Veröffentlichung in „Nature Communications“ auch von „Nature Reviews Materials“ in einem Research Highlight hervorgehoben und als industriell hoch relevant eingeordnet. Bereits nach Veröffentlichung eines Preprints berichtete zudem die britische populäre Wissenschaftszeitschrift „New Scientist“ über die Forschungsergebnisse.
Gefördert wurde das Projekt im Rahmen des ERC Consolidator Grants HETEROCIRCAL. Im Zentrum steht dabei die grundlegende Fragestellung, wie sich die zunehmende Material- und Legierungskomplexität moderner Produkte mit einer Circular Economy vereinbaren lässt.
Nächste Schritte in Richtung Industrie
Die weiteren Arbeiten konzentrieren sich nun auf die Erweiterung des Eigenschaftsprofils, um zusätzliche Anwendungsfelder zu erschließen. Parallel dazu wird gemeinsam mit Industriepartnern an der großtechnischen Umsetzung gearbeitet. Mehrere Unternehmen haben bereits Interesse bekundet, zudem werden große europäische Projekte zur Implementierung vorbereitet.
Damit könnte ein Meilenstein für eine zirkuläre Aluminiumwirtschaft in Europa geglückt sein.
Links:
Studie in Nature Communications: https://doi.org/10.1038/s41467-026-69492-z
Research Highlight in Nature Reviews Materials: https://doi.org/10.1038/s41578-026-00903-9
Interview im New Scientist: https://www.newscientist.com/article/2494306-can-we-finally-recycle-all-of-the-metal-in-scrap-cars/
Weitere Informationen:
Univ.-Prof. Dr. Stefan Pogatscher
Lehrstuhl für Nichteisenmetallurgie
Tel.: 03842 402 5228
E-Mail: stefan.pogatscher(at)unileoben.ac.at
