In einer alten Smartphone-Schublade steckt mehr, als man denkt. Palladium für elektronische Kontakte, Neodym für starke Magnete, dazu weitere Metalle wie Kupfer und Seltene Erden. Diese Rohstoffe sind für die Industrie unverzichtbar, gelangen aber bislang nur zu einem Bruchteil in den Recyclingkreislauf zurück. Das Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik (IGB) in Stuttgart hat in der Machbarkeitsstudie RüBioM untersucht, ob biologische Verfahren zur Rückgewinnung solcher Metalle beitragen können. Das Ergebnis ist vorsichtig positiv. Besonders bei Palladium zeigte der Ansatz vielversprechende Resultate, bei Neodym gibt es erste Ansätze mit weiterem Entwicklungsbedarf. Die Forschenden präsentieren das Verfahren auf der IFAT 2026, der Leitmesse für Umwelttechnologien, die vom 4. bis 7. Mai 2026 in München stattfindet.

Bakterien lösen, Algen binden

Das Verfahren nutzt zwei biologische Schritte in Folge. Im ersten Schritt wird zerkleinerter Elektroschrott mit Mikroorganismen wie Pseudomonas aeruginosa in Kontakt gebracht. Diese sogenannten Bioleaching-Bakterien produzieren Säuren und andere Verbindungen, die Metalle gezielt aus dem Materialverbund herauslösen, ohne giftige Chemikalien und bei vergleichsweise niedrigen Temperaturen. Im zweiten Schritt übernehmen Mikroalgen die Aufgabe, die gelösten Metalle aus der Flüssigkeit zu binden und zu konzentrieren. Diese sogenannte Biosorption macht die Metalle für die weitere Verarbeitung zugänglich. Dabei binden die Mikroalgen die Metallionen an ihrer Oberfläche und wirken wie biologische Schwämme. Auf der IFAT demonstriert das IGB diesen Zweischrittprozess an einem Festbett-Umlaufreaktor. Gruppenleiter Dr. Lukas Kriem beschreibt das Prinzip mit dem Bild vom Schatz, der nicht tief unter der Erde liegt, sondern direkt in unserer Schublade. Gegenüber konventionellen Verfahren, die auf Säurebäder und hohe Chemikalieneinsätze setzen, bietet der biologische Ansatz Selektivität als zentralen Vorteil. Bestimmte Metalle lassen sich vorab gezielt herauslösen, bevor klassische Chemie den Rest übernimmt.

Vision einer dezentralen Bio-Recyclinginfrastruktur

Das Fraunhofer IGB versteht das Verfahren nicht als Laborkuriosität, sondern als möglichen Baustein einer künftigen Recyclinginfrastruktur. Langfristiges Ziel ist eine dezentrale Bio-Recyclinginfrastruktur, in der Mikroben und Algen lokal wertvolle Rohstoffe aus Altgeräten zurückgewinnen und wieder für neue Produkte nutzbar machen. Für Europa ist das strategisch bedeutsam, denn kritische Metalle wie Neodym und Palladium stammen heute aus wenigen, geopolitisch sensiblen Regionen. Elektroschrott ist damit eine heimische Rohstoffreserve. Damit das Konzept industriell trägt, sind noch weitere Schritte notwendig, insbesondere die Optimierung der Kultivierungsbedingungen und eine wirtschaftliche Bewertung der Prozesse unter realen Bedingungen. Das IGB sucht aktiv nach Partnerunternehmen aus der Abfallwirtschaft und der Industrie für gemeinsame Folgeprojekte.

ag