Begehrter Rohstoff SiC: So will ESK-SIC ungenutzte Abfälle recyceln

Ein Festzelt, Ansprachen, Applaus: Beim Spatenstich für die neue Recyclinganlage von ESK-SIC in Frechen bei Köln ist die Bedeutung des Projekts unüberhörbar. Der Vorstand des Mutterkonzerns Schunk spricht von der „größten Investition in der mehr als hundertjährigen Unternehmensgeschichte“, Nordrhein-Westfalens Ministerpräsident Hendrik Wüst von einem „Projekt mit internationaler Strahlkraft“. Bis zum geplanten Produktionsstart im Januar 2028 sind es zwar noch gut anderthalb Jahre. Für Geschäftsführer Matthias Hausmann aber beginnt hier etwas, auf das er seit mehr als zehn Jahren hinarbeitet.

Siliziumkarbid ist begehrt. Das Industriematerial mit der chemischen Formel SiC kommt in der chemischen Industrie, bei feuerfesten Komponenten oder auch in der Halbleiterindustrie zum Einsatz. Im Festzelt ist von einem Rohstoff die Rede, der für E-Mobilität und Künstliche Intelligenz gebraucht und trotzdem zu mehr als 80 Prozent aus China importiert werde.

ESK-SIC ist auf Siliziumkarbid spezialisiert. Das Unternehmen mit Jahresumsätzen im mittleren zweistelligen Millionenbereich gehört seit Anfang 2025 vollständig zur Schunk Group, einem international tätigen Technologiekonzern aus Hessen mit mehr als 10.000 Beschäftigten. ESK-SIC importiert in den Niederlanden hergestellte Rohware und verarbeitet sie zu SiC-Pulvern. Die geplante Fabrik soll das Portfolio um eine entscheidende Neuerung ergänzen: Künftig will man bisher ungenutzte Abfälle und Nebenprodukte aus der Industrie recyceln und daraus hochreine SiC-Pulver herstellen.

Es soll die „weltweit erste Fabrik zum Recycling von Siliziumkarbid“ sein. Investitionshöhe: mehr als 100 Millionen Euro, wovon die EU und Nordrhein-Westfalen rund 30 Millionen übernehmen. Wüst spricht von einem „echten Vorzeigeprojekt für Kreislaufwirtschaft“. Längst geht es dabei nicht mehr nur um Nachhaltigkeit, sondern auch um „Souveränität“ und „Krisenfestigkeit“.

Hausmann erinnert sich noch ziemlich genau an den Januar 2016: Bei einem Treffen mit einem Kollegen vom Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme (IKTS) entstand die Idee, SiC aus Abfällen der Waferproduktion zu recyceln.

Das Siliziumkarbid, das ESK-SIC derzeit bezieht und zu Pulvern verarbeitet, entsteht bislang im Acheson-Verfahren – einem rund 130 Jahre alten, energie- und CO₂-intensiven Prozess. Dabei werden eine Silizium- und eine Kohlenstoffquelle auf hohe Temperaturen erhitzt, wobei Siliziumkarbid entsteht. Allerdings reagiert ein Teil der eingesetzten Rohstoffe nicht vollständig.

Bislang galten keramische Stoffe als „nicht recycelbar“, sagt Hausmann. Mit dem neuen Verfahren sei ihnen erstmals eine Wiederverwertung gelungen. Die Rohstoffbasis soll dabei so groß sein, dass kein Frischmaterial zugekauft werden muss, denn als Rohstoff kommen sowohl das unvollständig verwandelte SiC aus dem Acheson-Verfahren als auch Frässtäube aus der keramischen Industrie infrage. Dabei ließen sich Reinheit und Partikelform des Rohmaterials gezielt beeinflussen: „Das ist ein bisschen, wie ich mir ein Auto im Internet konfigurieren kann.“

Das sei neu und geschützt. „Wir haben nicht nur das Verfahren, sondern auch das Produkt patentieren lassen.“ Die Ausbeute an hochqualitativem Material liege bei nahezu 100 Prozent. Und die CO₂-Emissionen ließen sich im Vergleich zum Acheson-Verfahren deutlich reduzieren – um 80 Prozent.

Nicht für jeden Kunden ist das neue Recyclingverfahren interessant. Unternehmen etwa, die Müllverbrennungsanlagen auskleiden, werde ESK-SIC weiter mit konventioneller Ware beliefern, sagt Ko-Geschäftsführer Lars Schnetter. Denn zwar ist recyceltes SiC Hausmann zufolge eigentlich billiger herzustellen als herkömmliches: Der Energieverbrauch soll von 7,2 Megawattstunden Strom je Tonne SiC auf 2,0 Megawattstunden sinken. Anfangs werde das Material dennoch teurer sein, um die Investitionskosten in die Recyclinganlage zu refinanzieren, sagt er. Durch die gesenkten Energiekosten werde man mit China konkurrenzfähig. Derzeit aber ziele das neue Verfahren im Wesentlichen auf die „Hochleistungsprodukte“ ab, sagt Schnetter.

Ein Beispiel für solche Hochleistungsprodukte: Halbleiter. „Siliziumkarbid nimmt in den letzten Jahren massiv an Fahrt auf“, sagt Nando Kaminski, Professor für Leistungshalbleiterbauelemente an der Universität Bremen. Das Halbleitermaterial sei im gesamten Bereich der Leistungselektronik gefragt. „Der größte Sektor ist im Moment die Elektromobilität.“ So setzt etwa Tesla im Model 3 Halbleiterbauelemente auf der Basis von SiC ein. Und es kämen immer weitere Anwendungsmöglichkeiten hinzu. Dabei gilt: „Der Markt ist extrem dynamisch“, sagt Kaminski. Der Hype um den Rohstoff sei bis vor zwei, drei Jahren sogar noch extremer gewesen, doch es gelte weiterhin: Die Nachfrage nach SiC wächst und wächst.

Hausmann glaubt, mit dem neuen Recyclingverfahren habe man ein „absolutes Alleinstellungsmerkmal“ – langfristig. Kurzfristig sind die Zeiten hart. In vielen Branchen, die ESK-SIC bislang beliefert, gebe es eine Konjunkturdelle, und das Unternehmen machte 2024 erhebliche Verluste. Zu den Hauptfaktoren zählt Hausmann dabei, dass hohe Energiekosten nicht an den Markt weitergegeben werden konnten. Hinzu komme, dass die chinesischen Produkte stark staatlich subventioniert seien. Die neue Technologie entkoppele ESK-SIC „von dieser problematischen Situation, insbesondere bezüglich der Energiepreise“. Zudem will das Unternehmen mit dem für Januar 2028 geplanten Produktionsstart der Recyclinganlage seinen Schwerpunkt verschieben und „mehr in den Hightech-Bereich reingehen“.

Perspektivisch will ESK-SIC den gesamten europäischen Markt der Hochleistungskeramik bedienen können. Von 2028 an sollen durch das Recyclingverfahren jährlich zunächst 5000 bis 6000 Tonnen SiC-Pulver hergestellt werden. Die Fabrik sei auf eine Kapazität von 18.000 Tonnen erweiterbar – eine Größenordnung, in der Hausmann grob die gesamte europäische Nachfrage nach „absolutem Hightech-Material“ sieht. Die bislang rund 30.000 Tonnen an Ausgangsstoffen, die ESK-SIC aus den Niederlanden bezieht, sollen schrittweise weniger werden, der auf dem Werksgelände aufgetürmte Berg aus glitzerndem Rohmaterial schrittweise schrumpfen.

Der Gesamtbedarf an SiC in Europa geht Hausmann zufolge aber deutlich über 300.000 Tonnen jährlich hinaus. Ein paar Tausend recycelte Tonnen im Jahr ändern an der Abhängigkeit von China zunächst einmal nichts. Trotzdem hat sich der Diskurs maßgeblich verschoben. Mit der „Corona-Zeit und dem Beginn des russischen Angriffskriegs gegen die Ukraine“ sei allen klar geworden, „wie sensibel unsere Lieferketten sind und wie hoch die europäische Abhängigkeit bei strategischen Materialien ist“, sagt Hausmann. Der Nachhaltigkeits- und Umweltgedanke sei politisch in den Hintergrund getreten. Größere Aufmerksamkeit weckt man derzeit mit Produkten für Rüstung, Verteidigung und Sicherheit. Mit den Pulvern von ESK-SIC entstehen bei Schunk beispielsweise jährlich bis zu 500.000 Körperschutzplatten für schusssichere Westen.

„Das ist jetzt nicht die entspannteste Zeit“, sagt Hausmann ein paar Tage nach dem Spatenstich. 50 neue Mitarbeiter will er zusätzlich zu den momentan 160 Beschäftigten einstellen, wenn in anderthalb Jahren die neue Anlage fertig ist. Es wird kräftig investiert. „Das hat man einmal im Leben, dass man etwas anpacken darf, das so neuheitsfähig ist.“ Eine Wette auf die Zukunft. Aber eine, an die Hausmann fest glaubt. Und er denkt weiter: Es brauche Sammelsysteme, wie die Glas- und Papierindustrie sie kennen – und recyclingfähig seien theoretisch alle keramisch gebundenen SiC-Materialien.