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"Wir sehen gerade auf der Welt einen nie da gewesenen Mix aus verschiedenen Krisen: Knappe Energie und Nahrungsmittel, steigende Rohstoffpreise, unterbrochene Lieferketten, China-Lockdowns, Ukrainekrieg. Keine Frage, die Unsicherheit ist groß. Und trotzdem gilt auch in diesen außergewöhnlichen Zeiten: Je größer die Herausforderungen, desto größer die Innovationen! Deswegen dreht sich in unserer Innovation Week im Handelsblatt vom 10. bis zum 17. Juni in der Zeitung, digital und live alles um innovative und inspirierende Ideen und die Köpfe dahinter. Es geht um Geschäftsmodelle, Technologien, Trends und vieles mehr, mit denen wir auch dem beispiellosen Krisen-Mix begegnen können. Lassen Sie uns gemeinsam in die Zukunft blicken.
Wir freuen uns auf Sie."

21.05.2022

08:17

Insight Innovation

Wie Apple wichtige Rohstoffe wie Gold und Kupfer aus alten iPhones holen will

Von: Stephan Scheuer

Milliarden alter Smartphones liegen ungebraucht in Schubladen. Apple versucht nun, das wertvolle Innenleben zu retten – ein kompliziertes Unterfangen.

In Smartphones sind wertvolle Materialien verbaut, die dringend benötigt werden.

Recycling eines iPhones

In Smartphones sind wertvolle Materialien verbaut, die dringend benötigt werden.

Austin Die alten iPhones rollen über eine Rampe heran. Der Roboter Daisy greift sie mit einem Arm und spannt sie in eine Halterung. Das ist der erste von vielen Arbeitsschritten, um die Geräte zu recyceln.

In einer unscheinbaren Fabrikhalle außerhalb der texanischen Stadt Austin arbeitet Apple an der Zukunft. Einer von weltweit zwei Daisy-Recycling-Robotern ist hier im Einsatz, der andere steht in den Niederlanden. Das Handelsblatt konnte als eines von wenigen Medien die Fabrikhalle besuchen – Apple ist bekannt für seine Zurückhaltung.

Dabei ist Daisy ein wichtiges Projekt für Apple. Das Unternehmen strebt einen geschlossenen Kreislauf an, um die Umwelt zu schonen, CO2 zu vermeiden, knappe Rohstoffe zu sichern – und so an einen Schatz zu kommen.

Allein in Deutschland sollen mehr als 200 Millionen gebrauchte Smartphones, Handys und Tablets ungenutzt herumliegen. Aus dieser Menge an Geräten könnten sich rund fünf Tonnen Gold, 29 Tonnen Silber und 1800 Tonnen Kupfer zurückgewinnen lassen – allein das Gold ist mehr als 55 Millionen Euro wert.

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    Aber so einfach kommt man nicht an das wertvolle Innenleben heran. Die meisten Smartphones sind bislang kaum auf Recycling ausgelegt, es ist technisch schwierig, sie fachgerecht zu zerlegen und aufzubereiten. Die Recycling-Rate von Smartphones ist daher bislang sehr gering – und der Müllberg wird größer und größer: Um sechs Prozent stiegen die Verkäufe im vergangenen Jahr. Weltweit wurden laut dem Marktforscher Gartner 2021 mehr als 1,4 Milliarden Smartphones verkauft.

    In 100 Jahren sind einige der Rohstoffe erschöpft

    Die Smartphones werden mit jeder Generation leistungsfähiger. Ältere Geräte kommen nach einiger Zeit nicht mehr mit der neuen Software zurecht, auch lässt die Batterieleistung nach. Entsprechend viele Geräte verstauben in Schubladen oder landen auf dem Müll. Dabei sind in ihnen wertvolle Materialien verbaut, die dringend benötigt werden.

    Professor Tom Welton, Präsident der britischen Royal Society of Chemistry, warnt vor einer globalen Krise bei Elektroschrott. Ein Mobiltelefon besteht aus 30 Rohstoffen. Bei sechs davon werden in den kommenden 100 Jahren die globalen Vorräte erschöpft sein, haben Welton und sein Team ausgerechnet.

    Hinzu kommen globale Verwerfungen in den Lieferketten. Etliche der für Smartphones wichtigen Seltenen Erden werden in China gefördert. Das Pekinger Ministerium für Industrie und Informationstechnologie (MIIT) hatte erst Ende vergangenen Jahres die Ausfuhrkontrollen von Seltenen Erden verschärft. Schon heute bezieht die Europäische Union laut Daten des US Geological Survey fast alle Seltenen Erden, die für die Fertigung benötigt werden, aus China. Für die USA liegt der Wert bei 80 Prozent.

    Der Roboter kann unterschiedliche iPhone-Modelle zerlegen.  Apple

    Apple-Roboter Daisy

    Der Roboter kann unterschiedliche iPhone-Modelle zerlegen.

    Als nächsten Schritt trennt der Roboter Daisy die iPhones von seinen Displays, und die Geräte werden in das nächste Modul des Recycling-Prozesses überführt. Dabei rächt sich eine Produktentscheidung: Weil die Akkus fest in die Geräte verklebt sind und nicht reingesteckt oder verschraubt werden wie bei anderen Smartphones, muss Daisy einen Trick anwenden.

    Mit einem lauten Zischen wird das iPhone auf minus 80 Grad heruntergekühlt. Dadurch kann der Akku herausgelöst werden. Mit einem leisen „Plopp“ fällt der Akku in ein Auffangbehältnis am Rande des Roboters.

    Die Leistungsfähigkeit des Roboters reicht allerdings nicht einmal aus, um allein die von Apple verkauften Geräte aufzubereiten. Bis zu 200 iPhones pro Stunde kann Daisy zerlegen. Apple verkaufte im vergangenen Jahr allerdings laut den Daten von Gartner mehr als 239 Millionen Smartphones. Um alle zu recyceln, müsste Daisy sich mehr als 27.000 Geräte pro Stunde vornehmen.

    Verklebter Akku bei iPhones ist ein Problem beim Recycling

    Apple ist nicht das einzige Unternehmen, das an Robotern zum Zerlegen von Elektronikgeräten für das Recycling arbeitet. Die Europäische Union (EU) förderte mit ADIR einen ganz ähnlichen Ansatz. Im Unterschied zu Daisy wurde der Roboter vom ADIR-Konsortium von Anfang an darauf ausgelegt, Smartphones verschiedener Hersteller zu erkennen und fachgerecht zu zerlegen. Allerdings blieb es beim ADIR-Roboter beim Prototyp.

    „Den Ansatz der Zerlegung halte ich derzeit für vielversprechender als die klassische Behandlung mit Schreddern und Einschmelzen, aber er ist natürlich auch technologisch aufwendiger und hat weitere Implikationen für die gesamte E-Schrott-Verwertung“, sagt der am Projekt beteiligte Forscher Cord Fricke-Begemann von Fraunhofer-Institut für Lasertechnik.

    Anders als mit Daisy ist aus dem ADIR noch kein Roboter für den Regelbetrieb hervorgegangen. Allerdings dürfe die Leistung von Daisy nicht überbewertet werden, sagt Cord Fricke-Begemann. „Die Zerlege-Maschine löst nur einige Teilprobleme, und sie ist mit „Recycling-Robot“ auch etwas irritierend bezeichnet.“ Anders ausgedrückt: Der Roboter von Apple zerrupft zwar die iPhones in kleine Teile. Damit sind die Bestandteile aber noch nicht vollständig recycelt.

    Nur sechs von zehn Punkten für das iPhone in Sachen Reparaturfreundlichkeit

    Der niederländische Smartphone-Hersteller Fairphone hat hingegen das Recycling und die Lebensdauer seiner Geräte von Anfang an mitgedacht. In Amsterdam startete die Firma im Jahr 2013 und brachte Ende vergangenen Jahres die vierte Generation ihres Fairphones auf den Markt. Das Besondere: Viele Komponenten der Smartphones lassen sich einfach tauschen. Zudem versorgt der Hersteller die neue Generation bis zum Jahr 2025 mit Software-Updates und gibt eine fünfjährige Garantie. Bei anderen Herstellern ist eine Garantielaufzeit von zwei Jahren üblich.

    Wenn doch etwas am Smartphone kaputtgeht, lassen sich acht Ersatzteile vom Display über die Kamera bis zu den Lautsprechern nachbestellen und mit wenigen Handgriffen selbst ersetzen.

    Die Maschine zerlegt bis zu 200 iPhones pro Stunde.  Apple

    Apple-Roboter Daisy

    Die Maschine zerlegt bis zu 200 iPhones pro Stunde.

    Was das in der Praxis bedeutet, ermittelte das Team des auf die Reparatur von Elektrogeräten spezialisierten Dienstleisters iFixit. Die Spezialisten vergeben für jedes Smartphone einen Wert, wie leicht oder schwer es zu reparieren ist. Das Fairphone der Generation 4 erhielt dabei den Spitzenwert zehn von zehn möglichen Punkten. Souverän führen die Smartphones der Niederländer die Hitliste seit Jahren an.

    Zum Vergleich: Das Spitzenmodell iPhone 13 Pro von Apple bekommt von iFixit sechs von möglichen zehn Punkten. Die Reparatur-Spezialisten loben die „Verbesserungen der Haltbarkeit im Laufe der Jahre“. Doch gebe es aufgrund des verbauten Glases ein großes Risiko, dass das iPhone beim Herunterfallen zerbricht. Auch existiere „immer noch keine einfache Möglichkeit, das hintere Glas zu ersetzen“.

    Apple verkauft erstmals Ersatzteile zum Selbst-Reparieren

    Daisy hat die iPhones, aus denen die Batterien herausgelöst wurden, in den nächsten Arbeitsschritt überführt. Hier werden die Schrauben aus den Geräten gelöst. Beim Vorgängermodell von Daisy hatte Apple noch versucht, die Schrauben einzeln herauszudrehen. Der Ansatz hatte sich jedoch als wenig praktikabel erwiesen. Daisy verwendet eine brachiale Technik und stanzt die Schrauben direkt aus dem Aluminium-Rahmen der Geräte.


    Auf 13 Rohstoffe fokussiert sich Daisy beim Zerlegen der Geräte. Dazu zählen Aluminium, Kobalt, Kupfer, Gold oder Lithium.  Apple

    Apple-Roboter Daisy

    Auf 13 Rohstoffe fokussiert sich Daisy beim Zerlegen der Geräte. Dazu zählen Aluminium, Kobalt, Kupfer, Gold oder Lithium.

    Der Teufel steckt im Detail. Das weiß jeder, der selbst einmal versucht hat, ein iPhone zu reparieren. Kaum ein Anbieter hat es den Do-it-yourself-Kunden so lange so schwer gemacht wie Apple. Das lag nicht nur am Aufbau der Geräte. Es war auch kaum möglich, Ersatzteile von Apple zu bekommen. Dieses Thema geht der Konzern mittlerweile an, um die Nachhaltigkeit und die Attraktivität der Produkte zu heben. Der Konzern führte im April in den USA einen Dienst ein, über den sich Endkunden 200 verschiedene originale Ersatzteile bestellen können. Die Teile sind aber nur für die neuesten Generationen verfügbar. Wer iPhones nutzt, die zwei Jahre und älter sind, stößt hier immer noch auf ein Problem.

    Recycling-Rate von Smartphones ist sehr gering

    Apple ist mit seinen Problemen nicht allein. Etliche Firmen versuchen bereits seit Jahren, einen effizienten Recycling-Kreislauf von Smartphones hinzubekommen. Die Ergebnisse sind jedoch durchwachsen. Der US-Bundesstaat Kalifornien zwang mit dem Cell Phone Recycling Act schon im Jahr 2004 die Hersteller der Geräte, sich um die Aufbereitung verkaufter Produkte zu kümmern. Aber im Jahr 2020 wurden von 8,5 Millionen Smartphones nur 1,3 Millionen Smartphones zurückgegeben, was einer Recycling-Quote von 15,9 Prozent entspricht, wie die zuständige Behörde Department of Toxic Substances Control mitteilte.

    Ein Geschäftsmodell mit recycelten Telefonen aufzubauen ist nicht einfach. Der 2005 gegründete Anbieter NextWorth Solutions galt als ein vielversprechendes Unternehmen, sammelte einiges Investorenkapital ein – um 2019 von der Bildfläche zu verschwinden.

    Der Druck durch den Gesetzgeber ist noch nicht groß genug, auch lohnt sich trotz steigender Rohstoffpreise das Recycling nur eingeschränkt. Rein rechnerisch erhält man von einem Smartphone Rohstoffe im Wert von etwas mehr als vier Dollar, angesichts des Aufwands ist das nur wenig. Außerdem gelten Mobilfunktelefone in Kalifornien aufgrund von Chemikalien als Gefahrengut, die gesondert entsorgt werden müssen.

    Video

    Inside Valley: Das macht Apple mit alten iPhones

    Video: Inside Valley:  Das macht Apple mit alten iPhones

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    Der Roboter Daisy ist mittlerweile mit dem Zerlegen des iPhones fertig. Im letzten Schritt sind es Menschen, die die Einzelteile in große Behälter schieben. Auf 13 Rohstoffe fokussiert sich Daisy beim Zerlegen der Geräte. Dazu zählen Aluminium, Kobalt, Kupfer, Gold und Lithium.

    Daisy hat zwar das Handy zerlegt, damit sind die Rohstoffe aber noch nicht nutzbar. „Einige der Komponenten – wie Batterien oder Leiterplatten – können wir direkt an Spezial-Recycler in der Nähe der Anlagen schicken. Sie können die enthaltenen Materialien meist am besten wiederverwerten“, sagte ein Apple-Sprecher. Für andere Komponenten – wie die Audiomodule oder der Vibrationsmotor Taptic Engine – gibt es keine Lösung vor Ort. Um diese weiterzuverarbeiten, entwickelt Apple andere Verfahren und Roboter.

    Apple stellt Daisy-Patente kostenlos zur Verfügung

    Kevin Purdy von iFixit lobt zwar grundsätzlich den Ansatz von Apple, sieht aber Probleme. „Daisy als Recycling-Roboter macht ökonomisch keinen Sinn“, schrieb Purdy in einer iFixit-Analyse. Die Kapazitäten von Daisy seien einfach zu begrenzt und der Roboter sei auf iPhone-Modelle beschränkt. Zudem fehle es an ökonomischen Anreizen, alte iPhones an Apple zurückzugeben, da die Preise auf dem Markt für gebrauchte Smartphones deutlich oberhalb der Gutscheine lägen, die Apple für die Rückgabe von Geräten anbietet.

    Es seien viele Maschinen weltweit nötig, die auch nicht nur die Geräte eines Herstellers zerlegen könnten. „Wenn die Hersteller alle technischen Informationen für das Recycling ihrer Geräte öffentlich bereitstellen würden, könnten sich viele Player daran beteiligen“, sagte Fricke-Begemann.

    Genau daran will Apple mithelfen. Laut dem Sprecher will der Konzern die Patente für Daisy kostenlos lizenzieren. Die Hoffnung: Unternehmen greifen die Idee auf, es entsteht ein neues Ökosystem – ohne dass Apple das zahlen muss.

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