Im Rahmen dieser Arbeit wird untersucht, ob bei der weiterhin steigenden Produktion von Smartphones das systematische Recycling von ersetzten und nicht mehr verwendeten Smartphones eine sinnvolle, ergänzende Rohstoffquelle für die Smartphone-Produktion der Zukunft sein kann.
Zunächst wird der globale Markt für Smartphones (Kapitel 2) eingehender analysiert. Es werden die Verkaufszahlen von Smartphones seit ihrer erstmaligen Marktpräsentation im Jahre 2007 bis zum Jahr 2018 vorgestellt und die Einschätzungen der führenden Marktforschungs-Institute zu der zukünftigen Entwicklung des Marktes bis zum Jahr 2022 gegeben.
In dem folgenden Kapitel der Arbeit (Kapitel 3) wird der Rohstoffbedarf für die Produktion von Smartphones eingehender untersucht. So werden die benötigten Rohstoffe und die benötigten Rohstoffmengen für die jährliche Produktionsmenge in Relation zu den globalen Rohstoffvorkommen gesetzt.
Für ersetzte und nicht mehr genutzte Smartphones gibt es unterschiedliche Möglichkeiten der Verwertung (Kapitel 4). Im Rahmen dieser Arbeit soll es insbesondere um die Frage gehen, ob im Zuge einer letztendlichen stofflichen Verwertung von Smartphones signifikante Rohstoffmengen gewonnen und in den Produktionskreislauf neuer Smartphones zurückgeführt werden können.
Auf den gewonnenen Erkenntnissen aufbauend wird eine Handlungsempfehlung erarbeitet, die zu einer Erhöhung des Recyclings der in den kommenden Jahren gewaltig ansteigenden Anzahl von ersetzten und nicht mehr genutzten Smartphones führen kann, um somit die globalen Rohstoffvorkommen zu schonen. Mit einem Fazit und Ausblick (Kapitel 5) schließt die vorliegende Arbeit.
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung
2 Der Markt für Smartphones
2.1 Von der Erfindung zum globalen Boom
2.2 Regionale Unterschiede im Markt
2.3 Prognostizierte Entwicklung des Marktes
2.4 Prognostizierte Entwicklung „konkurrierender Märkte“
2.4.1 Autonomes Fahren und Elektromobilität
2.4.2 Internet der Dinge, Dienste und Daten
2.4.3 Industrie 4.0
2.5 Der „Krieg um die Rohstoffe“ hat begonnen
3 Die Rohstoffe für die Produktion von Smartphones
3.1 Erforderliche Rohstoffe und Rohstoffmengen
3.2 Globale Rohstoffvorkommen und -produktion
3.2.1 Gold
3.2.2 Palladium
3.2.3 Silber
3.2.4 Kobalt
3.2.5 Platin
3.2.6 Kupfer
3.2.7 Lithium
3.2.8 Silizium
3.2.9 Aluminium
3.2.10 Indium
3.2.11 Tantal
3.2.12 Gallium
3.2.13 Eisen
3.3 Beurteilung der Rohstoffversorgung
4 Der Stand des Recyclings von Smartphones
4.1 Definition von Recycling
4.2 Potential des Smartphone-Recyclings
4.3 Technik des Smartphone-Recyclings
4.3.1 Recycling von Leiterplatten, Gehäusen und Displays
4.3.2 Recycling von Akkus
4.3.3 Bewertung der Technik des Smartphone-Recyclings
4.4 Logistik des Smartphone-Recyclings
4.4.1 Illegaler Export von Smartphone- und Elektroschrott
4.4.2 Rückführung ungenutzter Smartphones zu Recyclinganlagen
4.5 Handlungsempfehlung für das Smartphone-Recycling
5 Fazit und Ausblick
Zielsetzung & Themen
Die Arbeit untersucht, ob das systematische Recycling von ersetzten Smartphones eine sinnvolle und notwendige Rohstoffquelle für die Zukunft darstellt, angesichts steigender Produktionszahlen und begrenzter globaler Rohstoffvorkommen. Dabei wird die zentrale Forschungsfrage verfolgt, inwieweit durch letztendliche stoffliche Verwertung signifikante Rohstoffmengen zurückgewonnen und in den Kreislauf zurückgeführt werden können.
- Globale Marktentwicklung und „Smartphone-Boom“ seit 2007
- Analyse des Rohstoffbedarfs und der globalen Rohstoffverfügbarkeit
- Konkurrenz durch Zukunftsbranchen wie Industrie 4.0 und Elektromobilität
- Technologien zur Rückgewinnung von Metallen und Edelmetallen
- Handlungsempfehlungen zur Intensivierung des Recyclings, u.a. durch Pfandsysteme
Auszug aus dem Buch
3.1 Erforderliche Rohstoffe und Rohstoffmengen
Ein Smartphone besteht aus unterschiedlichen Baugruppen. Von außen sichtbar sind zunächst das Gehäuse und das Display. Im Inneren befinden sich der Akku für die Stromversorgung und die zentrale Leiterplatine, auf welcher sich oftmals direkt verbaut die zentrale Recheneinheit (Central Processing Unit (CPU)), die Antenne, der Lautsprecher, das Mikrofon, der GPS-Sensor und der Kamerasensor, die Speicherkarte, der Steckplatz für die SIM-Karte und die externen Schnittstellen zum Beispiel für das Aufladen des Akkus oder das Anschließen von Kopfhörern befinden.
Die Baugruppen bestehen überwiegend aus Kunststoff (ca. 45-50%), Metall (ca. 25-40%) sowie Glas und Keramik (ca. 10-16%)22. Die Zusammensetzung der Materialien schwankt dabei von Smartphone-Modell zu Smartphone-Modell.
Zusammenfassung der Kapitel
1 Einleitung: Die Einleitung skizziert den rasanten globalen Anstieg der Smartphone-Produktion seit 2007 und die daraus resultierende Notwendigkeit, Recycling als ergänzende Rohstoffquelle für die Zukunft zu prüfen.
2 Der Markt für Smartphones: Dieses Kapitel analysiert die Verkaufszahlen, regionale Marktunterschiede sowie die prognostizierte Entwicklung und konkurrierende Branchen, die um dieselben knappen Rohstoffe buhlen.
3 Die Rohstoffe für die Produktion von Smartphones: Hier wird der detaillierte Rohstoffbedarf für Smartphones untersucht, in Relation zu globalen Reserven gesetzt und die kritische Versorgungslage wichtiger Metalle bewertet.
4 Der Stand des Recyclings von Smartphones: Das Kapitel erläutert das technische Potenzial, bestehende Recycling-Technologien wie das UMICORE-Verfahren, logistische Herausforderungen und Möglichkeiten zur Steigerung der Rücklaufquoten.
5 Fazit und Ausblick: Das Fazit bestätigt das große Potenzial des Recyclings und schlägt zur Intensivierung der Rücklaufquoten die Einführung eines nationalen oder globalen Pfandsystems für Smartphones vor.
Schlüsselwörter
Smartphone, Recycling, Rohstoffbedarf, Seltene Erden, Edelmetalle, Kreislaufwirtschaft, Elektroschrott, Batterierohstoffe, Ressourcenschonung, Nachhaltigkeit, Marktentwicklung, Rohstoffversorgung, Pfandsystem, Industrie 4.0, Urban Mining.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in der Arbeit grundlegend?
Es geht um die Analyse des massiven Rohstoffverbrauchs durch die globale Smartphone-Produktion und die Frage, inwiefern ein systematisches Recycling dieser Geräte eine nachhaltige Rohstoffquelle für die Zukunft sein kann.
Was sind die zentralen Themenfelder?
Die zentralen Themen sind der globale Smartphone-Markt, der Bedarf an speziellen Metallen und Edelmetallen, die Konkurrenz dieser Rohstoffe durch Zukunftstechnologien sowie technische und logistische Aspekte des Smartphone-Recyclings.
Was ist das primäre Ziel der Arbeit?
Das Ziel ist es, den Rohstoffbedarf zu quantifizieren, die Zukunftssicherheit der Versorgung zu prüfen und Handlungsempfehlungen zu entwickeln, um ungenutzte Smartphones aus Privathaushalten effektiv in den Recyclingkreislauf zurückzuführen.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Die Arbeit basiert auf einer tiefgehenden Literaturanalyse, der Auswertung aktueller Statistiken von Forschungsinstituten und einer rechnerischen Gegenüberstellung von Rohstoffbedarfen, Produktionsmengen und bekannten Reserven.
Was wird im Hauptteil behandelt?
Der Hauptteil analysiert detailliert die Materialzusammensetzung von Smartphones, die globale Rohstoffsituation der relevanten Metalle sowie die technischen Verfahren zur Rückgewinnung und die Herausforderungen der Recyclinglogistik.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Schlüsselwörter sind unter anderem Smartphone-Recycling, knappe Rohstoffe, Edelmetallrückgewinnung, Kreislaufwirtschaft und ressourcenschonende Technologie.
Warum stellt die Elektromobilität eine Konkurrenz für das Smartphone-Recycling dar?
Die Elektromobilität benötigt in großem Maßstab dieselben Rohstoffe (wie Lithium und Kobalt), wodurch die weltweite Nachfrage stark ansteigt und die Notwendigkeit für effiziente Recycling-Kreisläufe noch dringlicher wird.
Wie schlägt der Autor vor, die Rücklaufquoten für Althandys signifikant zu erhöhen?
Der Autor schlägt ein verpflichtendes Pfandsystem für Smartphones vor, ähnlich dem Mehrwegflaschensystem, um durch finanzielle Anreize die Rückgabe der Geräte an offizielle Sammelstellen zu fördern.
Welche Rolle spielt das „UMICORE-Verfahren“ in dieser Studie?
Es dient als Referenz für ein technisch ausgereiftes Recyclingverfahren, das in der Lage ist, eine Vielzahl von Metallen und Edelmetallen in hoher Qualität zurückzugewinnen.
- Citar trabajo
- Nils Gesmann (Autor), 2019, Der Rohstoffbedarf durch den Smartphone-Boom. Recycling als Rohstoffquelle der Zukunft?, Múnich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/902669
