Über uns
Das IME Metallurgische Prozesstechnik und Metallrecycling – Institut und Lehrstuhl der RWTH Aachen (Kurzform: IME) an der RWTH Aachen University ist ein Lehr- und Forschungsinstitut im Bereich der metallurgischen Gewinnung, dem Recycling, der Veredelung und der Synthese von Nichteisenmetallen und Legierungen. Aktuelle Forschungsschwerpunkte fokussieren sich stark auf Aktivitäten zur Circular economy (deutsch: Kreislaufwirtschaft). So werden in laufenden Forschungsvorhaben metallurgische Prozesse entwickelt, die ein nachhaltiges Wirtschaften metallhaltiger Abfall- und Reststoffe ermöglichen und damit die Rohstoffversorgung im europäischen Wirtschaftsraum stärken. Das IME ist in die Fachgruppe für „Materialwissenschaft und Werkstofftechnik“ (MuW) der Fakultät für Georessourcen und Materialtechnik eingebunden.
Unsere Organisation
Forschungsgebiete
Der traditionelle Schwerpunkt der Recyclingmetallurgie als Beitrag zur circular economy basiert auf dem Einsatz von TBRC oder Elektrolichtbogenöfen, wo aufbereitete Batteriekomponenten, Elektronikschrotte, verbrauchte Katalysatoren aber auch industrielle Reststoffe wie Stäube, Schlämme oder Schlacken verarbeitet werden.
Im Bereich der Werkstoffprozesstechnik nimmt die Schutzgas-/Vakuummetallurgie mit den Verfahren induktives Schmelzen, Elektroschlackeumschmelzen und Vakuumlichtbogenschmelzen einen breiten Raum ein, und wird dabei um viele Raffinationsverfahren zur Darstellung sehr reiner Metalle (Zonenschmelzen, fraktionierte Kristallisation, Destillation und Spülgasbehandlung) ergänzt.
Die dritte Forschungsplattform bilden Labore zur Grundlagenforschung, in denen thermochemisch modellierte Gleichgewichte zwischen Metall und Schlacke experimentell validiert, die Kinetik metallurgischer Reaktionen bestimmt, aber auch Eigenschaften schmelzflüssiger Phasen (z. B. Viskosität, Dichte, Oberflächenspannung, Leitfähigkeit) ermittelt werden.
2017 ist es dem IME gelungen das Markenzeichen „Green Metallurgy“ europaweit zu schützen. Metallurgische Konzepte und Prozesse, die auf dem Gedanken des umweltfreundlichen, nachhaltigen, Zero-Waste- und Low-Emission-Metallurgy-Ansatz aufbauen, werden mit diesem Namen/Logo gekennzeichnet.
Preise und Kooperationen
Das IME wurde mehrmals für seine wissenschaftlichen Leistungen auf dem Gebiet der Nichteisenmetallurgie mit verschiedenen Preisen ausgezeichnet. So wurde das Institut vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie mit dem Deutschen Rohstoffeffizienz-Preis 2012 für das mit der Firma Accurec Recycling GmbH entwickelten Verfahren zur Rückgewinnung von Rohstoffen aus elektronischen Altgeräten, insbesondere aus Batterien, ausgezeichnet. Außerdem war das IME in den Jahren 2008, 2012 und 2016 Preisträger des weltweit höchstdotierten metallurgischen Kaiserpfalz-Preises der Wirtschaftsvereinigung Metalle. Thematisch waren auch hier sowohl das Batterierecycling, als auch Nanotechnologie und Titanmetallurgie Hintergründe für diese Ehrung.
Das IME war aktiv an der Gründung des europäischen Forschungsnetzwerks EIT RawMaterials beteiligt und vertritt die Interessen der RWTH als Core-Partner (Rektoratsbeauftragter). Die Beteiligung der RWTH am EIT RawMaterials stärkt die Präsenz im europäischen Raum, gewährt Informationen zu Entwicklungen der Rohstoffbranche und ermöglicht die Förderung von Lehr- und Innovationsvorhaben. Als eines von sechs Instituten der RWTH Aachen University ist das IME Gründungsmitglied des Open-Innovation-Forschungscluster AMAP (Advanced Metals and Processes), in dessen Rahmen gemeinsame vorwettbewerbliche Forschungsprojekte zur Stärkung des Werkstoffs Aluminium erfolgen. Zu diesem Forschungscluster zählen außerdem 14 Industrieunternehmen.
Aus der intensiven Kooperation mit der Nationalen Technischen Universität Donetsk in der Ukraine hat sich eine Führungsposition im Bereich der Titanmetallurgie ergeben, die u. a. mit der Verleihung der Ehrendoktorwürde an Prof. Bernd Friedrich geehrt wurde.[11] Weitere strategische Partnerschaften pflegt das IME mit der Technischen Universität Istanbul (Hydrometallurgie), der Universität Maribor (Nanopulver), der Nationalen Technischen Universität Athen (industrielle Reststoffe) als auch mit der Universität Belgrad (Elektrochemie).
Lehrangebot
- Der sich in den vergangenen Jahren vollzogene Strukturwandel in der Metallindustrie hatte auch gravierende Auswirkungen auf die Ingenieursqualifikation. Insbesondere kleinere und mittelständische Unternehmen (KMU) forderten verstärkt fachübergreifende Fähigkeiten. Folglich ist ein Ingenieur auszubilden, der in der Lage ist durch Kombination fundierter Kenntnisse in Metallurgie, Anlagenbau und Informatik, die Entwicklung und Optimierung metallurgischer Prozesse sowie von Metalllegierungen zu ermöglichen.
- Das praxisnah gestaltete Studium der Nichteisenmetallurgie in der Fachgruppe „Materialwissenschaft und Werkstofftechnik“ soll diesen Anforderungen entsprechen. Dabei soll auf die Befähigung sowohl zur Entwicklung von Verfahren zur Herstellung innovativer metallischer Werkstoffe als auch zu deren Recycling ein wesentliches Augenmerk gelegt werden. Das Lehrangebot des IME richtet sich vornehmlich an Studierende des Werkstoffingenieurwesens, sowie der Studiengänge des Wirtschaftsingenieurwesen (Schwerpunkt Werkstoff- und Prozesstechnik) und des Umweltingenieurwesens (Schwerpunkt Rohstofftechnik). Diese werden an der RWTH Aachen in einem 6-semestrigen Bachelor-/4-semestrigen Masterstudiengang oder in einem 4-semestrigen englischsprachigen Aufbaustudiengang zum „Master in Metallurgical Engineering“ ausgebildet.
- In allen drei Studiengängen werden die Schwerpunkte Thermische Gewinnungsverfahren, Thermische Raffinationsverfahren und Hydrometallurgie angeboten. Ferner runden die Wahlfächer „Ressourceneffizienz beim Metallrecycling“, „Metallurgie und Eigenschaften von Al-Schmelzen“, „Planung und Wirtschaftlichkeit metallurgischer Anlagen“ und „Die Wertschöpfungskette der Seltenen Erden (SE)- Gewinnung und Recycling“ das Lehrangebot des Institutes ab.
IME Geschichte
1999
Prof. Dr.-Ing. Dr. h.c. Bernd Friedrich (1999 - heute)
Die Nachfolge von Prof. Krüger trat 1999 Prof. Bernd Friedrich an. Um besonders jüngeren Menschen die Arbeiten des Instituts deutlicher zu machen bekam der Lehrstuhl die neue Bezeichnung „Metallurgische Prozesstechnik und Metallrecycling“, wobei aber der alte Institutsname erhalten blieb.
1977
Prof. Dr.-Ing. Joachim Krüger
(1977 – 1998)
Nach Prof. Winterhager trat 1977 Prof. Joachim Krüger dessen Nachfolge am Institut an. Die ersten Jahre seiner Tätigkeit waren hauptsächlich dadurch gekennzeichnet, enge Kontakte zur einschlägigen Industrie zu knüpfen, mit dem Ziel, sowohl Drittmittel für Doktoranden einzuwerben, als auch den Bezug zwischen Lehre bzw. Forschung und industrieller Praxis lebendig zu gestalten. Seine Bemühungen zeigten schnell Erfolge. Aus den eingeworbenen Mitteln von öffentlichen Forschungsvorhaben und Industrie sowie über Schenkungen konnten während seiner Dienstzeit sehr viele Gerätschaften für wissenschaftliche Arbeiten insbesondere im größeren Maßstab der Pyrometallurgie erworben werden.
In den Jahren 1985/86 wurde mit Instituts- und FAHO-Mitteln unter Zusammenarbeit mit dem Staatshochbauamt das Technikum Hydrometallurgie auf der gegenüber liegenden Straßenseite gebaut. Die Einrichtung eines von 25 CIP-Pools (Computerinvestitionsprogramm NRW) der RWTH Aachen im Institut in den Jahren 1988/89 und dessen ebenfalls durch das Land NRW finanzierte Modernisierung mit Internetzugang im Jahr 1997 kennzeichnet des Start ins digitale Zeitalter.
Prof. Krüger hat in den letzten Jahren seiner Dienstzeit zudem tatkräftig zu der Restrukturierung des Diplomstudienganges Metallurgie und Werkstofftechnik mitgewirkt. Hierdurch wurde auch die spätere Anpassung an das neue credit-point System für Bachelor/Masterabschlüsse erleichtert.
Zu den Forschungsschwerpunkten zählten während seiner Dienstzeit neben der klassischen Primärmetallurgie auch zunehmend das Recycling von Rest- und Abfallstoffen mit dem Ziel der umweltschonenden Wertstoffrückgewinnung und Verringerung bzw. Inertisierung von zu deponierenden Abfallmengen. Basierend auf dieser großen fachlichen Bandbreite konnten zahlreiche Studien und Gutachten für einzelne Unternehmen, ganze Industriegruppen und Behörden erstellt werden. So hat sich das Institut kurz vor der Jahrtausendwende in den Bereichen Stoffstrommanagement/PIUS zu einem kompetenten Partner von Genehmigungsbehörden und Industrie entwickelt.
1952
Prof. Dr.-Ing. Dr. h.c. Helmut Winterhager
(1952 – 1977)
Nach der Emeritierung von Prof. Röntgen übernahm 1952 Prof. Helmut Winterhager die Leitung des Instituts. Die Forschungstätigkeiten von Prof. Winterhager erfassten einerseits wissenschaftliche Untersuchungen der Grundlagen auf sehr verschiedenen Gebieten der NE-Metallurgie und andererseits Probleme, die sich aus Fragestellungen der damaligen Verfahren der NE-Metallgewinnungs- und verarbeitungsprozesse ergaben.
Die Grundlagenforschung betraf bspw. die Struktur und Eigenschaften von Schlacken und die Verhüttungseigenschaften der Vorstoffe. Zusätzliches Engagement erfolgte auch im Bereich der Galvanotechnik sowie im Bereich der wässrigen Elektrolyse. Neben diesen Bereichen wurde auch ein besonderes Augenmerk auf damals sehr neue metallurgische Arbeitsgebiete geworfen.
Zu nennen sind hierbei insbesondere die Vakuummetallurgie oder auch der Einsatz von Plasmabrennern. Prof. Winterhager lagen, ebenso wie seinem Vorgänger, die Geschicke der Hochschule sehr am Herzen. So war auch er von 1959 – 1961 deren Rektor und hat in dieser Funktion zu wichtigen strukturellen Veränderungen beigetragen. Auch während der Dienstzeit von Prof. Winterhager wurden bauliche Veränderungen am Institutsgebäude vorgenommen. Anfang der 60er Jahre erfolgte der weitere Ausbau sowie die Aufstockung des Institutsgebäudes.
1925
Prof. Dr. h.c. Paul Röntgen
(1925 – 1952)
Nach dem Tod von Prof. Borchers im Jahre 1925 übernahm Professor Paul Röntgen die Leitung des Instituts und hielt diese 27 Jahre lang inne, bis 1952. Während seiner Dienstzeit machte sich Prof. Röntgen auch um die Hochschule in Aachen verdient. Zusätzlich zu seiner Funktion als Leiter des Instituts, war er von 1932 bis 1934 Rektor und von 1934 bis 1937 Prorektor der Hochschule. Nach dem 2. Weltkrieg war er der erste Nachkriegsrektor der Aachener Hochschule und investierte viel Energie in deren Wiederaufbau sowie in die Wiedereröffnung des Lehrbetriebes.
Das Institutsgebäude selber wurde während des Krieges im April und Mai 1944 stark beschädigt, eine Weiterführung des Betriebs wurde unmöglich. Im Oktober 1945 wurde allerdings rasch mit dem Wiederaufbau begonnen, so dass bereits 1949 der Lehr- und Forschungsbetrieb, der in der Zwischenzeit in provisorisch hergestellten Räumen sowie im unbeschädigten Bergbaugebäude stattfand, im wiederhergestellten Metallhütteninstitut beginnen konnte. Die Forschungsschwerpunkte unter der Leitung von Prof. Röntgen waren die Zink- und Aluminiummetallurgie, insbesondere dabei die elektrothermischen und elektrolytischen Verfahren sowie die Aluminiumraffination.
1898
Prof. Dr. Dr.-Ing. h.c. Wilhelm Borchers
(1898 – 1925)
Im Jahr 1898 erfolgte eine erneute Teilung des 1872 geschaffenen Lehrstuhls in den „Lehrstuhl für Allgemeine Hüttenkunde, Eisenhüttenkunde und Probierkunst“, welcher weiterhin von Ernst Friedrich Dürre geleitet wurde sowie den „Lehrstuhl für Metallhüttenkunde und Lötrohrprobierkunst“, welcher als Vorgänger des heutigen IME von Professor Wilhelm Borchers bis zum Jahr 1925 geleitet wurde. Als Prof. Borchers den Lehrstuhl übernahm verfügte er nicht über eigene Laboratorien und sonstige Räumlichkeiten für seine Forschung. So wurden das erste „Versuchslaboratrium für elektrochemische und elektrometallurgische Untersuchungen“ zunächst provisorisch in zwei leeren Kellerräumen des Hauptgebäudes und des benachbarten damaligen Instituts für Metallurgie und technische Chemie eingerichtet. Auf Grund der Forschungserfolge von Prof.
Borchers auf dem Gebiet der Umwandlung von amorphem Kohlenstoffdurch Metalle und Metalloide in Graphit wurde vom damaligen Kultusminister Naumann im Jahr 1901 der Bau eines neuen Laboratoriums an der Ecke Malteserstraße/Klosterbongart bewilligt. Das neue Laboratorium „Institut für Metallhüttenkunde und Elektrometallurgie“ wurde 1902 eröffnet und war somit das erste ausgesprochen metallurgische Forschungsinstitut in Deutschland. Die ursprüngliche Mauerfassade ist heute noch neben dem Bergbaugebäude in der Wüllnerstraße vorhanden. 1906 errichtete die Aachener Hochschule in der Intzestraße einen neuen Gebäudekomplex, die „Naumann Institute für das gesamte Hüttenwesen“.
1872
Prof. Dr. phil. Ernst Friedrich Dürre
(1872 – 1898)
Der Ursprung des IME Metallurgische Prozesstechnik und Metallrecycling liegt zugleich in den Anfangsjahren der RWTH Aachen. Mit Gründung der damals Rheinisch-Westfälischen Polytechnischen Schule 1870 wurde direkt ein Lehrstuhl für Mineralogie und Hüttenkunde geschaffen, aus dem im Jahre 1872 der "Lehrstuhl für Allgemeine und spezielle Hüttenkunde und Probierkunst" herausgelöst wurde. Geleitet wurde der Lehrstuhl von Professor Ernst Friedrich Dürre.
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