Die Elemente der Seltenen Erden werden aufgrund ihrer technologischen Bedeutung und geopolitischer Versorgungsrisiken als kritische Metalle eingestuft. Sie werden in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, u.a. für Magnete und Leuchtstoffe, Batterieelektroden, Katalysatoren und Schleifmittel. Viele dieser Anwendungen gehören zur den sogenannten “Grünen Technologien” da sie die Energieeffizienz der Anwendungen steigern. Dies gilt auch für Permanentmagnete, die die ökonomisch wichtigste Anwendung der Seltenen Erden darstellen. Neodym, Praseodym, Dysprosium und Terbium werden in Neodym-Eisen-Bor (Nd-Fe-B) Magneten eingesetzt, und die Nachfrage nach Nd-Fe-B-Magneten steigt. Um Versorgungsrisiken entgegenzuwirken, werden seit einigen Jahren Recyclingtechnologien entwickelt, um die Seltenen Erden aus dem Nd-Fe-B Magnetmaterial zurückzugewinnen. Während das Recycling von Produktionsabfällen der Nd-Fe-B- Magnete schon praktiziert wird, beschränkt sich das Recycling von Magneten nach Ablauf der Produktlebensdauer (End- of-life recycling) derzeit weitgehend auf Forschungs- und Pilotprojekte. Über die Sicherung der Versorgung hinaus erwartet man sich vom Recycling von Magnetmaterialien auch eine Entlastung der Umwelt, da die Produktion Seltener Erden oft mit gravierenden Umweltbelastungen (Emissionen von Schadstoffen, Strahlenbelastung, hoher Wasser- und Energieverbrauch etc.) verbunden ist. Kern der vorliegenden Dissertation ist die Frage, in welchem Ausmaß das Recycling von Seltenen Erden aus Nd-Fe-B Magneten zur Reduktion der Umweltwirkungen der globalen Seltene-Erden-Produktion beitragen kann. Um diese Frage zu beantworten, sind folgende Aspekte relevant: • die Mengen Seltener Erden, die durch das Recycling von zur Verfügung stehendem Nd-Fe-B-Magnetmaterial zurückgewonnen werden können, • die Wahl der Technologien / Prozesse, die für das Recycling und die Primärproduktion der Sel-tenen Erden eingesetzt werden • Marktmechanismen, die entscheidend dazu beitragen, ob und in welchem Ausmaß die Einfüh-rung einer Sekundärroute für einzelne Selten-Erd-Elemente zu einer Reduktion der Produkti-onsmengen der Primärroute beitragen kann. Zur Beantwortung dieser Fragen wurden die Ökobilanzierung (Life Cycle Assessment, LCA) und die Materialflussanalyse (MFA) als Methoden eingesetzt. Mittels MFA wurden sowohl die globalen Nd-Fe-B-Materialflüsse, als auch die mit den Materialflüssen verbundenen Elementflüsse der in den Magneten verwendeten Seltenen Erden quantifiziert. Damit konnten die zukünftig erwarteten Produktionsmengen ermittelt werden, aus denen sich wiederum die potentiell für ein zukünftiges Recycling zur Verfügung stehenden Materialien ermitteln lassen. Für die Abschätzung der zukünftigen Recyclingpotenziale wurden Szenarien aufgestellt. Das mögliche Ausmaß der Sekundärproduktion Seltener Erden aus Nd-Fe-B Material wurde mit den erwarteten Pro-duktionsmengen für Nd-Fe-B-Magnetmaterial verglichen. Die Ergebnisse der Materialflussanalyse zei-gen, dass für den betrachteten Zeitraum (2020-30) die Mengen an sekundärem Magnetmaterial (Pro-duktionsabfälle, Ausschuss), die für das Recycling genutzt werden könnten, wahrscheinlich die Mengen an Material aus nicht mehr genutzten Magnetanwendungen (End-of-Life Magnete) (in Tonnen Nd-Fe-B Material) übersteigen werden. Etwa 20 Prozent der globalen Nachfrage nach Praseodym und Neodym, und ca. 22-23 Prozent der Dysprosium- und Terbiumnachfrage könnten durch Sekundärproduktion aus Nd-Fe-B-Ausschuss aus der Magnetproduktion und aus nicht mehr genutzten Anwendungen produziert werden. Die Ergebnisse zeigen auch, dass sich die Bedeutung verschiedener Magnetanwendungen als Quelle für in der Sekundärproduktion nutzbares Magnetmaterial hinsichtlich der anfallenden Mengen über den betrachteten Zeitraum ändert – eine Herausforderung für (potentielle) Recycler, die sich auf einen sich ändernden Mix an Altgeräten einstellen müssen. Die Ergebnisse der Materialflussanalyse flossen in ein Produktionsmodell ein, welches eine Situation abbildet, in der ein Teil der globalen Nachfrage nach Seltenen Erden durch sekundäre Produktion aus Nd-Fe-B-Magneten (Recycling) bereitgestellt wird. Mittels dieses Marktmodells wurden die Markteffekte auf die Koproduktion Seltener Erden analysiert. Diese Analyse ging ein in eine ‚consequential LCA‘ (C-LCA), eine Form der Ökobilanz, die sich mit Änderungen von Umweltwirkungen statt deren absoluter Quantifizierung befasst. In der C-LCA wurde die mögliche Einsparung an Umweltwirkungen durch die Umstellung der globalen Produktion von 100% Primärproduktion auf ein Produktionssystem mit sowohl Primär- als auch Sekundärproduktion analysiert. Methodisch lassen sich mit diesem Vorgehen innerhalb einer Ökobilanz Auswirkungen auf einen Markt, in dem Nachfrage und Angebot unausgeglichen sind, untersuchen. Ergebnisse der consequential LCA Studie zeigen, dass sich durch das Recycling von Seltenen Erden aus Nd-Fe-B Magnetmaterial Umweltwirkungen in der Produktion Seltener Erden gegenüber der Pri-märproduktion einsparen lassen. Dies liegt an den geringeren prozessspezifischen Umweltwirkungen der Sekundär- gegenüber der Primärroute, aber auch daran, dass bei Einführung einer Sekundärroute eine Reduktion der Primärproduktion ohne eine zu erwartende Verknappung der koproduzierten Sel-tenen Erden der Primärroute möglich ist, da bei vielen Koprodukten die Produktion die Nachfrage derzeit weit übersteigt. Durch die Einführung des Recyclings kann diese Überproduktion verringert werden. Die einzusparenden Umweltwirkungen der Primärroute übersteigen so in den analysierten Kategorien die zusätzlichen Umweltwirkungen, die durch das Recycling entstehen, um ein Vielfaches. Zur Durchführung der consequential LCA Studie war eine Ergänzung der Sachbilanzdaten, welche die Grundlage für die Berechnungen liefern, notwendig. Insbesondere standen keine repräsentativen Daten zur Produktion Schwerer Seltener Erden wie Dysprosium aus Ionenadsorptionstonen zur Verfügung. Für diese Produktionsroute wurde ein Datensatz erstellt. Da die Produktion Seltener Erden aus Ionen-Adsorptionstonen eine der wichtigsten Produktionsrouten, insbesondere für Schwere Seltene Erden wie Dysprosium und Terbium darstellt, kann der im Rahmen der Dissertation erstellte Datensatz als ein wichtiger Baustein in zukünftigen Ökobilanzen dienen. Des Weiteren wurde eine Ökobilanzstudie zur Abschätzung der Umweltwirkungen eines Recyclingpro-zesses, der im Rahmen des EREAN-Projektes entwickelt wird, durchgeführt. In diesem Prozess werden Seltene Erden direkt durch Schmelzflusselektrolyse aus für das Recycling zur Verfügung stehendem Magnetmaterial extrahiert. Schwerpunkt dieser Bilanz war nicht wie in der consequential LCA Studie die Beantwortung der Frage nach den insgesamt einzusparenden Umweltwirkungen, sondern eine Abschätzung der prozessspezifischen Umweltwirkungen in Abhängigkeit von Prozessparametern. Die Ergebnisse der Bilanzierung zeigen, dass die Rückgewinnungsrate – also der Anteil der Seltenen Erden im zu recycelnden Magnetmaterial, der als Produkt abgeschieden werden kann – entscheidend für die prozessspezifischen Umweltwirkungen ist. Weiterhin ist die Vorbereitung des Magnetmaterials für die Elektrolyse nicht vernachlässigbar. Vergleicht man die Schätzungen für die Umweltwirkungen des Recyclingprozesses mit denen der Primärproduktionsroute, zeigt sich, dass der Recyclingprozess Potential für sehr viel geringere Umweltwirkungen hat. Abschließend lässt sich feststellen, dass die (großflächige) Einführung der Sekundärproduktion von Seltenen Erden durch Recyceln von Nd-Fe-B-Magnetmaterial zur Einsparung von Umweltwirkungen der Seltenen-Erden-Produktion beitragen könnte. Momentan sind die potenziell einzusparenden Um-weltwirkungen schon allein aufgrund der geringen anfallenden Mengen an recyclebarem Material noch begrenzt. Diese nehmen jedoch momentan zu. Ob sich das Recycling tatsächlich durchsetzt, hängt u.a. von der Preisentwicklung der Seltenen Erden, dem Einsatz politischer Anreizprogramme, und ge-opolitischen Faktoren ab. Zumindest in Europa ist es derzeit wahrscheinlich, dass der Einsatz von Förderprogrammen anfangs notwendig wäre, damit die Umsetzung von Recyclingprozessen erfolgt (ERECON. 2015). Einige Fragen konnten im Rahmen der Dissertation nicht abschließend beantwortet werden. Dazu ge-hören offene Fragen zur Quantifizierung der Umweltwirkungen, wie die abschließende Beantwortung der Frage, welche Rolle die Emissionen von Perfluorcarbonen, die ein großes Treibhausgaspotenzial aufweisen, in der Primärproduktion von Seltenen Erden tatsächlich spielen. Weiterhin sind genauere Untersuchungen zu ionisierender Strahlung beim Abbau und der Verarbeitung Seltener-Erden-Erze bzw. möglicher Exposition wichtig. Eine Verbesserung der Wirkungsabschätzungsmethoden, die für die Ökobilanzen zur Verfügung stehen, wäre für die Bewertung der Umweltwirkungen Seltener Erden hilfreich. Das betrifft unter anderem die Methoden zur Bewertung der Strahlenbelastung und Ressourcennutzung.