Bewertung der Recyclingfähigkeit von Mobiltelefonen

Abstract

Vor dem Hintergrund zunehmender Rohstoffknappheit, wachsender Abhängigkeit von kritischen Importen und der Notwendigkeit zur Ressourcenschonung im Sinne der Kreislaufwirtschaft gewinnt die Bewertung der Recyclingfähigkeit elektronischer Geräte zunehmend an Bedeutung. Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Bewertung der Recyclingfähigkeit von Mobiltelefonen unter Anwendung eines SE-basierten Bewertungsansatzes (Statistische Entropie). Ziel war es, die produktinhärente Recyclingfähigkeit (RPR) unterschiedlicher Mobiltelefonmodelle systematisch zu untersuchen und vergleichend darzustellen. Insgesamt wurden 37 Geräte analysiert, darunter 15 klassische Mobiltelefone, 15 ältere Smartphones sowie 7 aktuelle Smartphone-Modelle. Die Geräte wurden in mehreren Zerlegungsstufen bis hin zur Sub-Sub-Komponentenebene demontiert, um eine detaillierte Erfassung der Materialverteilung zu ermöglichen. Auf Basis dieser Daten wurden die RPR-Werte berechnet.Die Ergebnisse zeigen, dass klassische Mobiltelefone aufgrund ihrer einfachen Bauweise und geringeren Materialvielfalt tendenziell höhere RPR-Werte aufweisen. Gleichzeitig wurde deutlich, dass auch moderne Smartphones, insbesondere solche mit modularer Bauweise wie das Fairphone, eine hohe Recyclingfähigkeit erreichen können, sofern die Produktgestaltung eine effektive Trennung der Komponenten und Materialien erlaubt. Besonders relevante Einflussfaktoren auf die Recyclingfähigkeit sind die Materialvielfalt innerhalb einzelner Komponenten sowie die Massenverteilung und Konzentration dieser Materialien.Die Bewertung anhand statistischer Entropie ermöglicht eine differenzierte Analyse der Recyclingfähigkeit auf Grundlage des Produktdesigns und zeigt Unterschiede zwischen Gerätegruppen und Modellgenerationen auf. Dabei erwies sich eine tiefgehende Zerlegung bis auf Sub-Sub-Komponentenebene als vorteilhaft, da sie eine realitätsnähere Abbildung der inneren Materialstruktur erlaubt. Der SE-basierte Bewertungsansatz bietet somit eine geeignete Grundlage zur Identifikation von Optimierungspotenzialen im Produktdesign und leistet einen Beitrag zur Förderung kreislauffähiger Elektronikprodukte.

Against the background of increasing scarcity of raw materials, growing dependence on critical imports and the need to conserve resources in the sense of the circular economy, the assessment of the recyclability of electronic devices is becoming increasingly important. This thesis deals with the evaluation of the recyclability of cell phones using an SE-based evaluation approach (statistical entropy). The aim was to systematically investigate and compare the product-inherent recyclability (RPR) of different cell phone models. A total of 37 devices were analyzed, including 15 classic cell phones, 15 older smartphones and seven current smartphone models. The devices were dismantled in several stages down to the sub-sub-component level in order to enable a detailed recording of the material distribution. The RPR values were calculated based on this data.The results show that classic cell phones tend to have higher RPR values due to their simple design and lower material diversity. At the same time, it became clear that modern smartphones, especially those with a modular design such as the Fairphone, can also achieve a high level of recyclability, provided the product design allows the materials to be separated effectively. Particularly relevant factors influencing recyclability are the variety of materials within individual components as well as the mass distribution and concentration of these materials.The evaluation using statistical entropy enables a differentiated analysis of recyclability based on product design and reveals differences between appliance groups and model generations. An in-depth decomposition down to sub-sub-component level proved to be advantageous, as it allows a more realistic representation of the internal material structure. The SE-based evaluation approach thus provides a suitable basis for identifying optimization potential in product design and contributes to the promotion of recyclable electronic products.