KI Keramik-Institut GmbH
Ossietzkystr. 37 a
01662 Meißen
Keramische Sputtertargets sind wichtige Ausgangsmaterialien für die Herstellung moderner Dünnschichten, die unter anderem in energieeffizienten Fenstern, Solarmodulen, Sensoren und Displays eingesetzt werden. Bei der industriellen Nutzung werden die Targets jedoch nur teilweise verbraucht. Nach Erreichen einer kritischen Abnutzung müssen sie ausgetauscht werden, obwohl noch rund 40 % des hochreinen Materials vorhanden sind. Diese Restmaterialien werden heute überwiegend entsorgt oder energieintensiv aufbereitet.
Ziel des Projekts ist die Entwicklung eines geschlossenen Stoffkreislaufs für keramische Sputtertargets. Die verbleibenden hochwertigen Materialien sollen nach einer mechanischen Aufbereitung wieder zu neuen Targets verarbeitet und erneut in industriellen Beschichtungsprozessen eingesetzt werden. Dadurch wird der Bedarf an Primärrohstoffen reduziert und die Ressourceneffizienz entlang der Wertschöpfungskette deutlich erhöht.
Hierfür wird ein neuartiger Recyclingprozess entwickelt, bei dem gebrauchte Targets von ihren Trägerplatten getrennt, aufbereitet und anschließend zu neuen keramischen Targets verarbeitet werden. Die Qualität der recycelten Produkte soll dabei den Anforderungen industrieller Dünnschichtanwendungen entsprechen.
Das Vorhaben leistet einen wichtigen Beitrag zur Kreislaufwirtschaft in einer bislang kaum erschlossenen Materialgruppe. Durch das mechanische Recycling können im Vergleich zur Gewinnung von Primärrohstoffen bis zu 99,6 % der CO₂-Emissionen eingespart werden. Auch gegenüber konventionellen pyrometallurgischen Recyclingverfahren ergeben sich erhebliche ökologische Vorteile. Gleichzeitig werden natürliche Ressourcen geschont, industrielle Abfallmengen reduziert und die Abhängigkeit von energieintensiven Rohstoffprozessen verringert.
Mit dem Projekt soll gezeigt werden, dass hochwertige keramische Werkstoffe in einem geschlossenen Kreislauf geführt werden können. Die gewonnenen Erkenntnisse können perspektivisch auch auf weitere keramische Materialien der Dünnschichttechnologie übertragen werden.