Die Umweltrelevanz von Elektronikschrott bei der Deponierung

Das NEN-Verfahren fordert ausdrücklich eine Korngröße des Untersuchungsmaterials < 3 mm. Zur besseren Vergleichbarkeit der Verfahren untereinander und zur Abschätzung des Parameters Korngröße werden DEV- und TCLP-Verfahren diesbezüglich modifiziert. Je 20 gelötete und geklebte Leiterplatten werden mit der HochleistungsSchneidmühle SM 2000 (siehe Anhang) auf eine Korngröße < 3 mm gemahlen. Sie dient der Zerkleinerung von elastischen, hartzähen und faserigen Produkten und eignet sich laut Datenblatt der Firma Retsch explizit für die Zerkleinerung von Elektronikschrott. Fünf unbestückte Leiterplatten werden in ca. einer Minute durch den stählernen Schneidscheibenrotor mit Wendeschneidplatten aus Wolframcarbid bei 750 U/min zerkleinert. Nach jedem Mahlgang werden die Teile, die mit dem Mahlgut in Berührung gekommen sind, sorgfältig mit einem EOS-Entstauber (Industriesauger) gesäubert. Die Endfeinheit der Korngröße beträgt bei Verwendung des Bodensiebes mit 4 mm Conidurlochung nach Herstellerangaben zu 99 % < 3 mm. Ein solches Sieb wird verwendet. Sowohl die auf 1 cm zerkleinerten als auch die auf die Korngröße < 3 mm gemahlenen Leiterplatten werden als Probenmaterial für die einzelnen Elutionsverfahren verwendet. Es erfolgt eine separate Elution von gelöteten und leitgeklebten Leiterplatten. [...]

Abb. 12: Lotstelle nach dem Löten und leitgeklebte Stelle nach dem Aushärten Durch das Wiegen der Leiterplatten vor und nach dem Drucken sowie nach dem Löten/ Aushärten wird die Masse des Lotes bzw. des Leitklebers genau bestimmt. Das Wiegeprotokoll ist im Anhang enthalten. Der Fehler der Waage liegt für jede Messung bei 0,2 mg. Es werden 171 ± 0,4 mg Lotpaste bzw. 53 ± 0,4 mg Leitkleber je Leiterplatte die unbedruckte Leiterplatte wiegt im Durchschnitt 26,17 ± 0,2 mg - aufgetragen. Bei einem Metallgehalt von 90 %, wobei Zinn zu 63 % und Blei zu 37 % enthalten sind, ergeben sich beispielsweise für die im DEV-Verfahren eingewogenen 100 g gelötete Leiterplatten 241,8 ± 0,4 mg Blei und 411,6 ± 0,4 mg Zinn, für die geklebten Leiterplatten mit einem Silbergehalt von 90 % auf 100 g Probenmaterial sind es 181,9 [...]

Der erste Punkt bezeichnet die Anforderungen an die Probenvorbereitung bzw. an die Beschaffenheit des zu untersuchenden Probenmaterials. Zur Schaffung reproduzierbarer Bedingungen werden einheitliche Leiterplatten (FR 4-Material) eigenhändig mit Lotpaste bzw. Leitkleber versetzt, reflowgelötet bzw. ausgehärtet und anschließend zerkleinert. Dies ermöglicht mittels Ein- und Auswaage der Leiterplatten vor und nach dem Löten bzw. Leitkleben die Bestimmung definierter Mengen und gewährleistet gleiche Bedingungen. So können Unwägbarkeiten und Fehlerquellen minimiert und die Aussagekraft der Elutionsverfahren erhöht werden. Das Fraunhofer IZM stellt die erforderlichen Materialien (Leiterplatten, Lotpaste und Leitkleber) und die notwendige apparative Ausstattung (Schablonendruckanlage, Dampfphasen-Lötanlage, Schneidmühle) zur Verfügung. Desweiteren werden zur Durchführung der Elutionsverfahren bestimmte Laborgeräte (Überkopfschüttler, pH-Meter, Leitfähigkeitsmeßgerät) und Hilfsmittel (dest. Wasser, Chemikalien, Elutionsgefäße, Filter, etc.) benötigt. Das Institut für Werkstoffwissenschaften der Technischen Universität Berlin und das Institut für Anorganische und Organische Chemie der Freien Universität Berlin stellen diese zur Verfügung. Die Auswahl eines geeigneten Analysegerätes ist von großer Bedeutung. Das Institut für Anorganische und Organische Chemie der Freien Universität Berlin stellt in Zusammenarbeit mit der Abteilung Environmental Engineering des Fraunhofer IZM ein ICPOES zur Verfügung. Es gewährleistet die erforderliche Genauigkeit der Messungen. [...]