Potenziale von Biomolekülen zur Trennung von Mikroschadstoffen

Dr. Franziska Lederer ist Leiterin der Nachwuchsforscher*innengruppe BioKollekt. Die Gruppe arbeitet an der Entwicklung eines innovativen Trennverfahrens, das Metalle gezielt aus Schrotten, Prozessabfällen oder primären Rohstoffgemischen mithilfe eigens entwickelter biologischer Sammler extrahiert. Dieses Verfahren zielt darauf ab, das wirtschaftliche Recycling komplexer Stoffgemische zu erleichtern, insbesondere im Bereich feinster Partikel.

Beim "Wissenstag Sauberes Wasser" veranstaltet vom Verbundprojekt Saxony⁵ stellte Dr. Franziska Lederer ihre Forschung vor. Sehen Sie ihre Präsentation auf Youtube.

Sichere Rohstoffversorgung durch Recycling?

Metallische Rohstoffe und Industriemineralien sind der Schlüssel für Digitalisierung, Dekarbonisierung und Energiewende. Das Problem: Europa ist stark vom Import der Rohstoffe abhängig. Das soll sich nun langfristig ändern.

Deutschlandfunk-Journalistin Dagmar Röhrlich im Hintergrundgespräch mit verschiedenen Rohstoff-Experten, darunter Prof. Jens Gutzmer vom HIF.

zur Sendung

Der Metall-Planet - Dokureihe mit Colin Devey

Der Geologe Colin Devey begibt sich auf Spurensuche in Jordanien. Auf engstem Raum beherbergt das Wüstenland wichtige Rohstoffe für eine klimafreundliche Zukunft der Welt – allen voran Metalle. Und seit Jahrtausenden graben Menschen Löcher in die Erde und bauen in Minen Rohstoffe ab. Südafrika ist dafür weltweit bekannt. Doch mittlerweile gibt es weitere Quellen: unsere Städte. 

zur Dokumentation

SWR2 Forum: Rohstoffe für die Energiewende – Zu wenig und zu teuer?

Batterien brauchen Lithium, Windräder Stahl und seltene Erden und ohne Gas gibt es keine Brücke zum vollständig grünen Strom. Die Energiewende braucht dringend Rohstoffe. Die werden aber oft nur unter Bedingungen gefördert und verarbeitet, die unseren umwelt- und sozialpolitischen Werten widersprechen. Werden die Energiepreise weiter steigen? Und wie kann das finanziert werden - trotz Inflation und leerer Haushaltskassen?

Susanne Henn diskutiert mit:

Dr. Simone Raatz, Leiterin des Helmholtz-Instituts Freiberg für Ressourcentechnologie
Tobias Kind-Rieper, Referent für die Themen Bergbau und Metall beim WWF, Berlin
Siyamand Al Barazi, Leiter des Arbeitsbereichs Rohstoffwirtschaft bei der Deutschen Rohstoffagentur

Report München: Deutschlands gefährliche Abhängigkeit

Jahrelang versagte die deutsche Politik, grüne Technologien zu fördern. Stattdessen werden immer mehr Solarpanele in China produziert. Auch der Ausbau von Windkraftanlagen ist an Rohstoffe geknüpft, die Deutschland vor allem aus China bezieht. In seinem Bericht sprach Report München u.a mit Prof. Jens Gutzmer über die gefährliche Abhängigkeit Deutschlands in Bezug auf Rohstoffe.

Zum Bericht in der ARD Mediathek

Faces of SPIN2030: Peter Boelens

Das Sächsische Staatsministerium für Wissenschaft, Kultur und Tourismus (SMWK) stellt im Rahmen seiner Kampagne SPIN 2030 – Agenda für die Wissenschaft verschiedene Personen aus dem sächsischen Wissenschaftsbetrieb vor: Wir sind das Wissenschaftsland Sachsen. Peter Boelens vom HIF berichtet in einem kurzen Video von seiner Leidenschaft für die Wissenschaft und Sachsen.

Sehen Sie das Video auf Youtube.

Klimazeit: Rohstoffabhängigkeit

Rohstoffe für die Energiewende – weshalb Deutschland so abhängig von China & Co. ist. Dazu wurde der Direktor des Helmholtz-Instituts Freiberg für Ressourcentechnologie Prof. Dr. Jens Gutzmer interviewt. Er macht deutlich, was die Politik in der Vergangenheit versäumt hat und welche Wege eingeschlagen werden müssen, um die Rohstoffabhängigkeit zu verändern. Ab Minute 14:50 sehen Sie den Beitrag in der ARD KlimaZeit.

Seltene Erden - Was es mit den wertvollen Metallen auf sich hat

Seltene Erden sind Metalle, die in vielen modernen Technologien verbaut sind. Sie sind also sehr wichtig für unsere Zukunft. Doch an sie heranzukommen, ist nicht leicht.

In dieser Folge nimmt Tessniem die kostbaren Rohstoffe genauer unter die Lupe und trifft einen Wissenschaftler, der an der Erforschung einer neu entdeckten Lagerstätte beteiligt war und eine Wissenschaftlerin, die Seltene Erden mit Viren angelt. Warum es besser wäre, wenn Seltene Erden unter der Erde blieben? Welche anderen Quellen wir erschließen könnten? Und was die Borsten eines Virus damit zu tun haben? Darum geht es diesmal bei neuneinhalb.

Wie sichert sich die EU Lithium, Silizium und Co?

Die EU möchte bei kritischen Rohstoffen weniger abhängig von einzelnen Drittstaaten werden. Dazu haben Parlament und Rat nun ein ambitioniertes Maßnahmenpaket geschnürt: den Critical Raw Materials Act. Wie umsetzbar ist der Critcial Raw Material Act aber in der Praxis? Darüber spricht detektor.fm-Moderatorin Alea Rentmeister in dieser Folge „Zurück zum Thema“ mit André Wolf, Fachbereichsleiter am Centrum für Europäische Politik in Freiburg. Jens Gutzmer, Direktor am Helmholtz-Institut Freiberg für Ressourcentechnologie, erklärt, warum der Critical Raw Materials Act trotz seiner Schwächen ein Schritt in die richtige Richtung ist.

Transferprojekt: Nachhaltige, effiziente Rohstofferkundung mit KI-gestützten Bildgebungs- & Kartierungsverfahren

Die nachhaltige Rohstoffversorgung erfordert effiziente Verfahren mit geringer Umweltbelastung. Am Helmholtz-Institut Freiberg für Ressourcentechnologie haben Forschende neuartige, digitale Kartierungsverfahren entwickelt. Daraus entwickelte sich das Start-up TheiaX, welches die nicht-invasive Rohstofferkundung mit innovativer Sensorik sowie KI-und VR-gestützten Bildgebungsverfahren als Dienstleistung anbietet, um Hochtechnologiemetalle umweltverträglich aufzuspüren.

Dr. Richard Gloaguen wurde beim Wettbewerb um den Sächsischen Staatspreis für Transfer 2023 mit dem 2. Platz ausgezeichnet. TheiaX-Geschäftsführer Christian Christesen erhielt den Transfersonderpreis.

Sehen Sie das Video auf Youtube. Quelle: futureSax/significant.pictures

recomine: Entwicklungsstandort Davidschacht

Die jahrhundertelange Geschichte des Montan- und Hüttenwesens im Erzgebirge zeichnet die Region als idealen Modellstandort aus, um dort ressourcenorientierte Umwelttechnologien in Pilot- und Demonstrationsanlagen aufzubauen und für den Weltmarkt zu entwickeln. Dazu werden im recomine-Bündnis vorerst fünf Entwicklungsstandorte aufgebaut, einer davon ist die Spülhalde Davidschacht in Freiberg.

Terra X plus: Wie Viren beim Recycling von Seltenen Erden helfen können

Seltene Erden werden immer wichtiger, denn sie befinden sich in immer mehr Geräten und auch in Schlüsseltechnologien, die die Energiewende vorantreiben sollen, stecken sie drin. Aber ihr Vorrat auf der Erde ist endlich und bis jetzt werden Seltene Erden meist unter extrem umweltschädlichen und arbeitsunwürdigen Bedingungen vor allem in China gewonnen, deshalb stellt sich Politik und Wissenschaft die Frage, wie sich Seltene Erden anders gewinnen – oder recyclen lassen könnten. Forscher:innen vom Helmholtz-Institut Freiberg untersuchen gerade die Möglichkeit, mit Hilfe von Viren Seltene Erden zu recyclen. 

Sehen Sie das Video auf Youtube

Nano - Urban Mining mit Bakteriophagen

Viren gelten als Geißel der Menschheit. Für Forscher des Helmholtz-Instituts Freiberg für Ressourcentechnologie aber sind sie Hoffnungsträger. Denn mit ihnen soll es möglich werden, sämtliche Edelmetalle und sogar die seltenen Erden aus dem Elektroschrott zu ziehen. Ganz gezielt und ohne Einsatz von hochgiftigen Chemikalien. (3Sat Nano vom 3.2.2023, ab Minute 9:04 bis Minute 17:12 https://www.3sat.de/wissen/nano/230203-sendung-nano-100.html)

Flexible Aufbereitung der Zukunft: FlexiPlant

Eine der gesell­schaftlichen Herausforde­rungen unserer Zeit ist der nachhaltige Umgang mit unseren Ressourcen. Mit dem Konzept der Kreislaufwirt­schaft, bei dem Produkte, Material­ien und Komponen­ten innerhalb eines Kreislaufs wiedergenutzt und recycelt werden und somit kaum Abfälle entstehen, soll diese Herausforde­rung bewältigt werden. Um Rohstoffe aller Art (z. B. Seltene Erden) energieeffizient und funktions­erhaltend zurückzugewinnen, ist es notwendig, eine neue Generation adapti­ver, flexibler und digitalisier­ter Aufberei­tungs­techno­logien zu entwickeln. Mit der weltweit einmaligen For­schungs­infra­struk­tur FlexiPlant werden wissen­schaftliche Modelle, Methoden und Techno­logien zur mechanischen Aufberei­tung von Rohstoffströmen im Pilotmaßstab entwickelt und erprobt. Die Digitalisie­rung und Automatisie­rung der Aufberei­tungs­prozesse bilden dabei die Voraussetzungen für die Überfüh­rung der Abläufe in den Industriemaßstab. Als offene Transferplattform wird FlexiPlant eine Vielfalt an For­schungs­- und Kooperations­möglich­keiten für interessierte Partner aus Wissen­schaft, Wirt­schaft und Gesell­schaft eröffnen.

Terra X Podcast: Gehen uns die Rohstoffe für den grünen Wandel aus?

Um die grüne Energiewende zu schaffen, brauchen wir Metalle. Viele dieser Metalle stammen aber aus Konfliktregionen. Nicht zuletzt deshalb gibt es Versuche, den Bergbau in Deutschland wiederzubeleben und Metalle durch Recycling zurückzugewinnen. Aber reicht das aus?

Thora Schubert vom Terra X Podcast hat uns besucht und unsere Wissenschaftler zu aktuellen Technologieentwicklungen und Recycling-Möglichkeiten befragt.

Zum Podcast

Dokumentarfilm über verantwortungsvollen Bergbau in der EU

In diesem Dokumentarfilm sucht Peter Tom Jones (Direktor des KU Leuven Institute for Sustainable Metals and Minerals) nach Antworten auf Europas zwiespältige Beziehung zum Primärbergbau von Metallen für die Energiewende. Der Dokumentarfilm möchte eine fundiertere Debatte über die dreigleisige Strategie der Europäischen Kommission in Bezug auf Rohstoffe für den Klimawandel und die damit verbundenen globalen Probleme anstoßen, d.h. (1) mehr und besseres Recycling, (2) verantwortungsvolle Beschaffung von außerhalb Europas; (3) verantwortungsvoller Abbau in Europa.

Der Film entstand innerhalb des Projekts SULTAN, an dem auch das HIF beteiligt ist.

Sehen Sie das Video auf Vimeo (in Englisch mit deutschem Untertitel)

Helmholtz-Forschungskampagne zu Sustainable Value Chains

Um unsere Lebensgrundlagen erhalten und die Transformation hin zu einer nachhaltigen Gesellschaft bewältigen zu können, brauchen wir wissenschaftliche Erkenntnisse und innovative Lösungswege. Mit der Helmholtz-Forschungskampagne entwickeln unsere Expertinnen und Experten praktische Beispiele für nachhaltige Wertschöpfungsketten - mit einem klaren Ziel vor Augen: Die Lösungen schneller in die Praxis zu bringen. Ausgewählt wurden im Rahmen der Helmholtz-Forschungskampagne die Projekte iFOODis, FINEST und DACStorE.

Sehen Sie das Video auf YouTube.

Mehr Informationen zur Forschungskampagne gibt es hier.

Green Mining im Erzgebirge: Wie umweltfreundlich kann Bergbau sein

Jahrhundertelang hat es im Erzgebirge Bergbau gegeben – begehrte Bodenschätze waren Zinn, Kupfer, Silber. Heute hoffen Unternehmen auf ein neues „Berggeschrey“ in Sachsen: Lithium, Zinn und Flussspat sollen umweltschonend gefördert werden. Im Wochenendjournal des Deutschlandfunks berichtet Grit Eggerichs von ihrem Besuch und Gesprächen im Erzgebirge und am HIF. Zur Folge

Der Schatz in der Mülltonne - Das Recycling-Versprechen

Die ZDF-Wissenschaftsreihe Leschs Kosmos hat sich innovativen Lösungen des Recyclings gewidmet und die HIF-Nachwuchsforschergruppe BioKollekt besucht. Die Forscher*innen haben ein Verfahren entwickelt, mit dem sie Seltene Erden aus Leuchtstofflampen zurückgewinnen können. Den Schlüssel zur gezielten Rückgewinnung der Seltenen Erden liefern Bakteriophagen: Viren, die vor allem Bakterien infizieren. Durch die Kombination mit einem speziellen magnetischen Trennungsverfahren ist es den Freiberger Forscher*innen gelungen, Rohstoffe gezielt aus Stoffgemischen herauszufiltern und wiederzuverwenden. Zur Folge

Wie lange reicht die Erde?

Im Podcast "Big Bäääm - #Wissen ohne Filter" von MDR Wissen und MDR Tweens spricht Dr. Robert Möckel vom HIF mit Maike und Bela anlässlich des Erdüberlastungstages über den nachhaltigen Umgang mit unseren Ressourcen.

Zum Podcast

Ressourcen.fm im Interview mit recomine

Der Podcast Ressourcen.fm wird von Martin Hillenbrand und Bianca Derya Neumann betrieben. In ihrem Podcast beschäftigen sie sich mit Themen zu Material- und Energierohstoffen. In dieser Episode geht es um das RECOMINE Projekt des Helmholtz-Instituts Freiberg für Ressourcentechnologie (HIF). Dr. Diana Ayeh, Philipp Büttner und Martin Hillenbrand sprechen unter anderem über das Thema Remining, Umwelt- und Sozialprobleme von Bergbau Altlasten und das konkrete Projekt Spülhalde Davidschacht. Zum Podcast

Ressourcen für die Zukunft Deutschlands

Ein Filmteam von Spotlight Mining hat die Region Freiberg und seine Akteure im Zusammenhang mit dem Silver City Projekt von Excellon Resources (Saxony Silver) besucht. Im Film wird das Helmholtz-Institut Freiberg für Ressourcentechnologie als ein Partner des Projekts vorgestellt und seine Aktivitäten im Zusammenhang mit dem Projekt. Erfahren Sie mehr über die außergewöhnliche Bergbaugeschichte im Raum Freiberg und das zukünftige Potenzial der Region als globaler Silberproduzent.

Sehen Sie das Video auf Youtube.

recomine Image-Film

recomine ist eine innovative Technologieplattform für Bergbaurückstände, die die Beseitigung von Umweltbelastungen mit der Erschließung fein verteilter Rohstoffquellen kombiniert. Die Umsetzung erfolgt durch ein breites Bündnis aus Forschung, Industrie, Gewerbe und Gesellschaft in der Region Erzgebirge. Da viele Bergbau- und Hüttenstandorte weltweit vergleichbare Probleme und Fragestellungen haben, werden neu entwickelte Lösungen in der Region getestet, weiterentwickelt und dann auf dem Weltmarkt angeboten.

Sehen Sie das Video auf der recomine-Webseite.

Effizientere Mineralkartierung für Seltene Erden (Video in Englisch)

Über drei Jahre hinweg haben unsere Wissenschaftler im Projekt InSPECtor gemeinsam mit ihren deutschen und europäischen Partnern ein integriertes Spektroskopie-Sensorsystem für laserinduzierte Fluoreszenz- und hyperspektrale Bildgebung entwickelt. Sie dient einer effizienteren Mineralkartierung mit hoher räumlicher Auflösung und dem schnellen Auffinden von Seltenen Erdelementen von Borkernen.

Das 2D3Dscopy Projekt (Video in Englisch)

Die Welt ist 3D, aber die Charakterisierung von Rohstoffen bisher auf 2D beschränkt. Daher entwickelt das Projekt 2D3Dscopy eine einzigartige Technik für den Rohstoffsektor, die 2D-Analysen und 3D-Bilddaten kombiniert. Dazu kooperiert das HIF eng mit der Universität Gent, den Firmen Tescan XRE sowie Metso Outotec und wird gefördert vom EIT Raw Materials.

Sehen Sie das Video auf Youtube.

Das AFK Projekt

Wie lassen sich Metalle energie- und rohstoffeffizienter gewinnen? Gemeinsam mit Partnern aus ganz Europa hat das HIF ein neues Verfahren entwickelt, das modernste Rohstoffanalysen, Prozessvorhersagen und verbesserte Aufbereitungsmethoden kombiniert, um mineralische und metallhaltige Rohstoffe aus komplex zusammengesetzten Lagerstätten nutzbar zu machen.

Sehen Sie das Video auf Youtube.

Das SULTAN Netzwerk (Video in Englisch)

Wohin mit Bergbaualtlasten und welche Potentiale verbergen sich in Ihnen? Um Umweltrisiken zu mindern und noch immer vorhandene, wertvolle Rohstoffe wirtschaftlich zu gewinnen, bietet das europäische Trainingsnetzwerk SULTAN das allererste Ausbildungsprogramm, das Experten für die Herausforderungen trainiert.

Sehen Sie das Video auf Youtube.

Wie uns die Biologie beim Recycling von Elektroschrott hilft

HIF-Biologin Franziska Lederer erklärt, wie Elektroschrott biologisch recycelt werden kann. In Form von Bioangeln sollen feinste Konzentrationen an Gold, Kupfer, Palladium und vieles mehr aus einem Metallgemisch herausgefischt werden. Ein Thema, welches Sie auch in ihrer Forschungsgruppe BioKollekt bearbeitet.

Sehen Sie das Video auf ARD alpha.

Gesellschaft ohne Ressourcenverbrauch: Circular Economy

Wie können Wirtschaft und Gesellschaft so wenig endliche Rohstoffe verbrauchen wie möglich? Mit dem ganzheitlichen Ansatz der „Circular Economy“, gedacht von Herstellern über Verbraucher bis zum Recycling verschiedenster Produkte, arbeiten Forscher des HIF und der TU Bergakademie Freiberg an dieser Aufgabe.

Sehen Sie das Video auf Youtube.

saena Branchenforum Sachsen - „Ressourcen- und Energieeffizienz gemeinsam denken!“

In der moderierten Gesprächsrunde mit Experten wie dem HIF-Direktor Dr. Jens Gutzmer wurde das Thema aus verschiedenen Perspektiven beleuchtet. Angefangen von der Frage welchen Einfluss das Kriterium "zirkuläres Wirtschaften" auf den Produktentwicklungsprozess und das finale Produkt hat, über Möglichkeiten einer nachhaltigen Ressourcengewinnung bis hin zu Herausforderungen im Zusammenhang mit dem Recycling von Photovoltaikmodulen und Batterien.

Sehen Sie das Video auf Youtube.

Resonator (RES163): Aufbereitung am Helmholtz-Institut Freiberg für Ressourcentechnologie

Dr. Martin Rudolph, Leiter der Abteilung Aufbereitung des Helmholtz-Instituts Freiberg für Ressourcentechnologie, spricht im Wissenschaftspodcast der Helmholtz-Gemeinschaft über seine Forschung.

Podcast anhören.

HZDR-DocClip: Max Frenzel – Gallium-, Germanium- & Indium-Vorkommen in Rohstoffen

In Smartphones kommen oft Elemente wie Gallium, Germanium oder Indium zum Einsatz. Doch in welchen Rohstoffen treten diese wichtigen Elemente gehäuft auf? Dieser Frage widmet sich Max Frenzel, Doktorand am Helmholtz-Institut Freiberg für Ressourcentechnologie, in diesem DocClip. 

Das ResErVar Projekt

Sinkende Erzgehalte, zunehmende Abbautiefen und steigende Produktionskosten beendeten bis zu Beginn der 1990er Jahre den traditionellen Abbau metallischer Rohstoffe in Deutschland. Doch welche Potenziale schlummern hierzulande immernoch? Das erforschte das Projekts „ResErVar“, das umfassende Modelle über die geologische Entstehung und Verteilung der Lagerstätten entwickelte. Zum Start des vom HIF koordinierten Projekts berichtete der MDR-Sachsenspiegel aus dem Besucherbergwerk Pöhla/ Erzgebirge.

Die Zukunftsstadt als Rohstoffquelle

Mit dem Abschluss der BMBF-Fördermaßnahme r³ im Jahr 2015 zeigt der Film „Die Zukunftsstadt als Rohstoffquelle - Urban Mining“ einige Beispiele aus der Foschung. Das HIF hatte sich an der Fördermaßnahme mit mehreren Projekten beteiligt.

Sehen Sie das Video auf Youtube.

ARTE-Dokumentation "Deutschlands Traumstraßen: Die Silberstraße"

"Deutschlands Traumstraßen" führen an Flüssen entlang, über einsame Gebirgspässe, zu geschichtsträchtigen Plätzen - und immer wieder zu außergewöhnlichen Menschen. In dieser Folge: Seit dem Mittelalter führt die Silberstraße von Zwickau nach Dresden durch die schönsten Erzgebirgslandschaften Sachsens. Dabei wird auch das Helmholtz-Institut Freiberg für Ressourcentechnologie besucht. Mit Dr. Richard Gloaguen und seinem Team wird die Erkundung mit Drohnen begleitet.

Sehen Sie das Video auf Youtube.