Die EU-Kommission hat einen Vorschlag für eine neue Altautoverordnung vorgelegt. Darüber sprach Kunststoffe mit TecPart-Geschäftsführer Michael Weigelt.

Michael Weigelt ist Geschäftsführer des Verbands TecPart.

Interview mit TecPart-Geschäftsführer Michael Weigelt

Streifinger, Florian

Recycling

Umweltmanagement

Technische Kunststoffe

Kunststoff Werkstoffe

Thermoplaste

Technische Spritzgussteile

Halbzeuge und Zwischenprodukte

Kunststoff-Halbzeuge

Kunststoff-Recycling

Kunststoffverarbeitung: Verfahren

Kunststoff-Aufbereitung

Kunststoff-Rezyklat

„Über die Quoten müssen wir reden“

Die Qualität von Rezyklaten gilt als zu gering. Verbessern lässt sie sich mit Additiven, wie der rege Austausch auf dem Praxisforum Kunststoffrezyklate zeigte.

In diesem Jahr lag der Schwerpunkt der Tagung ganz klar auf Additiven für Recyclingmaterialien.

Nachbericht Praxisforum Kunststoffrezyklate 2023

Additive

Kreislaufwirtschaft

Wie wichtig Additive für das Kunststoffrecycling sind

Wie sich der CO2-Fußabdruck von PA reduzieren lässt, zeigte eine Produktreihe von Ascend. Das Unternehmen hat sich dafür extra an einem Recycler beteiligt.

Anstatt ausgediente Teppiche auf Mülldeponien oder in Verbrennungsanlagen zu entsorgen, bietet sich Recycling als bessere Alternative an.

Mit Recycling den CO2-Fußabdruck von PA reduzieren

Polyamide

Aus alten Teppichen entstehen neue Polymervarianten

Recycelte Schokoladenformen aus PC erfüllen in der Regel nicht die Lebensmittelkontaktbestimmungen. Eine neue Recyclingstrategie soll Abhilfe schaffen.

Polycarbonat kommt häufig für Formen in der Schokoladenherstellung zum Einsatz.

Recycling-PC für den Lebensmittelkontakt

Polycarbonat

Die Schokoladenseite von Polycarbonat

Die CO2-Emissionen von Autos sollen nach Wunsch der Hersteller sinken – auch durch Kunststoffe. Wie sich die Hersteller das vorstellen, zeigte die VDI PIAE 2023.

Die Fahrzeughersteller hatten wieder einige Schmuckstücke nach Mannheim gebracht

Nachbericht VDI PIAE 2023

Krisen als Normalzustand – und als Chance

Das IKT-Kolloquium 2023 zeigte: traditionell muss nicht altbacken heißen. Doppelveranstaltung und großes Thema gaben eine gelungene Kombination.

Der große Andrang zeigte: Das Thema für den Präsenzteil des diesjährigen Stuttgarter Kunststoffkolloquiums war klug gewählt.

Biokunststoffe

Der gewundene Weg zur Klimaneutralität

Neuware ist, seitdem sich die Logistikketten nach Corona in der 2. Jahreshälfte 2022 wieder neu sortiert haben, sehr billig in Europa und verdrängt PET-Rezyklate.

Ungenutzte Ressourcen: Verarbeiter setzen bei PET aktuell wieder mehr auf Neuware.

16:9

Polyethylenterephthalat

„Das gesamte PET-Recycling ist in einer Schieflage“

Christian Schiller hat es sich zum Ziel gesetzt, dass die Floskel „Kunststoffabfälle sind Wertstoffe” Wirklichkeit wird. Sein Mittel der Wahl: Digitalisierung.

Digitale Transformation

Wirtschaft

Innovationen und neue Technologie

Start up

Unternehmen und Unternehmer

Ehrhardt, Melanie

„Wir sehen uns als  Grundlagendigitalisierer“

Pöppelmann K-Tech fertigt Waschkappen für die Automobilindustrie, für deren Material zu einem großen Teil Post-Industrial-Rezyklat (PIR) eingesetzt wird.

Recycling-Waschkappe für die Automobilindustrie: Material und Herstellungsverfahren optimiert, CO2 eingespart, Kreislauf geschlossen

Automotive

Fahrzeugbau

Pöppelmann realisiert Kreislauf für Serienprodukt

Mit ihren Recycling-Plattformen wollen igus und cirplus künftig gemeinsam die regenerative Kunststoffwirtschaft vorantreiben.

Michael Blass, Geschäftsführer e-kettensysteme bei der Igus GmbH (links) und Christian Schiller (rechts), Geschäftsführer bei Cirplus, freuen sich über die Zusammenarbeit.

Unternehmen

kunststoffe.de

Igus investiert in Cirplus

Seit kurzem können Unternehmen die RIGK Abteilung „PlastCert“ beauftragen, ihre Verpackungen nach RecyClass zu zertifizieren.

PlastCert erweitert Service

Recyclingquoten nahe 50 % suggerieren das Bild einer funktionierenden Kreislaufwirtschaft. Ein Blick hinter diese Zahlen zeigt jedoch, das täuscht.

Nachfrage und Einsatz von Kunststoffrezyklaten erhöhen

Der lange Weg zur Kreislaufwirtschaft

TecPart kommentiert den Entwurf der EU-Kommission zur neuen europäischen Altautoverordnung.

TecPart: „Die Entwicklungszyklen der Automobilindustrie wurden in dem Entwurf nicht berücksichtigt.“

Verbände, Institutionen, Messen

Dienstleistungen

TecPart fordert realistische Quoten

Ein Kunststoffverarbeiter sammelt diese und schickt sie zu Pekutherm, wo sie zu Rezyklaten verarbeitet werden. Das zahlt sich aus.

Verschnitt für Recycling: Das gesammelte Material kann ohne Einbußen in der Qualität in in neues Material verarbeitet werden.

Verschnitt ist Gold wert

Die neuesten technologischen Fortschritte bei der Flakesortierung tragen dazu bei, die Lücke zwischen Angebot und Nachfrage zu schließen.

Gemischte Kunststoffabfälle: Polyolefine machen mit etwa 180,5 Millionen Tonnen den Löwenanteil der jährlichen Kunststoffproduktion aus.

Vom Abfallprodukt zum hochwertigen Rohstoff

Quantensprung bei der Qualität  von Rezyklaten

Kreislaufwirtschaft in der Automobilindustrie

Eine Lösung für Kunststoffabfälle aus Automobilen

Ergänzend zu den Möglichkeiten des klassischen mechanischen und des chemischen Recyclings untersucht der Automobilkonzern Audi gegenwärtig das lösungsmittelbasierte Recycling von Polymeren.

Mechanisches Recycling von Kunststoffen aus Altfahrzeugen beschränkt sich gegenwärtig noch auf wenige Polymere und Anwendungen. Der Großteil der Kunststoffabfälle bleibt ungenutzt. Ergänzend zu den Möglichkeiten des klassischen mechanischen und des chemischen Recyclings untersucht der Automobilkonzern Audi deshalb gegenwärtig das lösungsmittelbasierte Recycling von Polymeren. In einem gemeinsamen Projekt mit dem Fraunhofer IVV konnten vielversprechende Erfolge erzielt werden. Gerade im Hinblick auf die Kreislaufführung von technischen Kunststoffen ist das Verfahren ein vielversprechender Ansatz.

Kunststoff enthaltende Abfälle aus Altfahrzeugen sind in der Regel Mischfraktionen. Für ein sinnvolles Recycling müsse diese zunächst nach Polymeren getrennt werden. Um den aktuellen Stand der Technik dafür zu evaluieren, wurden bei Audi gemeinsam mit Partnern in den letzten Jahren umfangreiche Sortierversuche mit Mittel- und Nahinfrarotsensorik sowie Laserspektroskopie durchgeführt. Dabei zeigte sich, dass eine Anpassung auf automobile Abfallströme notwendig ist. Da für ein hochwertiges mechanisches Recycling eine Sortenreinheit von 100 % angestrebt wird, diese jedoch nur schwer realisierbar ist, sind für die Weiternutzung der Kunststoffe weitere Lösungen notwendig. Ein nachgeschaltetes, lösungsmittelbasiertes Recycling kann Sortierfraktionen mit deutlich höheren Verschmutzungsgraden verarbeiten. Eine einfachere und unvollständigere mechanische Verbundtrennung und Vorsortierung nach Zielpolymeren reicht dafür aus.

Im Automobilbau werden in der Regel keine reinen Polymere eingesetzt. Viele Bauteile bestehen aus Kompositen, in denen mehrere Kunststoffe als Verbünde zum Einsatz kommen (Bild 1). Auch die einzelnen Kunststofftypen werden für den gewohnten Einsatz mit Additiven und Füllstoffen versetzt. Beispielsweise helfen größere Mengen an Füllstoffen, das Polymer in Summe zu strecken und Eigenschaften wie das Schwindungsverhalten deutlich zu verbessern. Dafür kommen unter anderem Talkum und Calciumcarbonat zum Einsatz. Additive werden in geringen Mengen gezielt eingesetzt, um die Eigenschaften positiv zu beeinflussen, zum Beispiel die Hitzebeständigkeit mittels Flammschutzmitteln oder die Bruchfestigkeit durch Schlagzähmodifikatoren. Auf diese Weise entstehen für jedes Einsatzgebiet speziell angepasste Rezepturen.

Am Ende des Produktlebens wirft diese Vielfalt aber Probleme auf, falls die Kunststoffe weiter werkstofflich genutzt werden sollen. Verbünde müssen aufgeschlossen, Kunststoffmischungen sortiert und gegebenenfalls Additive und Füllstoffe abgetrennt werden. Das ist notwendig, damit die rezyklierten Kunststoffe die hohen Anforderungen in der Automobilbranche etwa im Hinblick auf die Crashsicherheit  erfüllen. Es kommt auch immer wieder vor, dass Additive während der jahrzehntelangen Nutzung des Fahrzeugs neu bewertet und dann als bedenklich eingestuft werden. Und das zum Produktionszeitpunkt des Fahrzeugs unproblematische Werkstoffe am Produktlebensende gesetzlichen Regelungen und Grenzwerten unterliegen. Kunststoffrezyklate, die diese Stoffe enthalten, dürfen dann nicht mehr in Umlauf gebracht werden. Lösemittelbasiertes Recycling bietet sich dafür ebenfalls als Lösung an.

Wie funktioniert lösungsmittelbasiertes Recycling?

Bei diesen Verfahren wird das Zielpolymer selektiv gelöst. Der Vorgang findet rein physikalisch statt, es findet somit keine chemische Abbaureaktion am Polymer statt und die Polymerketten bleiben intakt. Fremdpolymere und andere Feststoffe, die im Verfahrensinput vorliegen, bleiben ungelöst und werden wirkungsvoll abgetrennt. Auch mitgelöste Substanzen etwa Altadditive wie Flammschutzmittel können bei Bedarf aus der Kunststofflösung abgetrennt werden. Die verwendeten Lösemittel werden mithilfe von destillativen Prozessen zurückgewonnen und im Kreislauf geführt. Das Produkt des Verfahrens ist ein sehr reines Polymer auf dem Qualitätsniveau von Neuware. Aus dem ungelösten Rückstand kann der Prozess dann weitere Kunststofftypen herauslösen und analog aufbereiten. Für die Verwertung der Rückstände empfiehlt das Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung (IVV) entweder die sichere thermische Entsorgung oder – bevorzugt – eine Verwertung in speziell adaptierten Pyrolyseanlagen.

Das Fraunhofer IVV arbeitet bereits seit Längerem an der Weiterentwicklung und Optimierung von lösungsmittelbasierten Recyclingprozessen. Es wurden in der Vergangenheit alle gängigen Thermoplaste als Zielpolymere sowie aussichtsreiche Abfallströme evaluiert und die Prozesstechnik in den Industriemaßstab skaliert. Zusammen mit der CreaCycle GmbH entwickelte das Institut den „CreaSolv Prozess“. Er adressiert viele Herausforderungen, die Post-Consumer-Abfälle aus dem Automobilbereich an die Kreislaufwirtschaft stellen. Wie erwähnt sind dabei die größten Schwierigkeiten das Vorliegen von Mischfraktionen, Kontaminationen und die Forderung nach hohen Rezyklatqualitäten. Lösungsmittelbasierten Recyclingverfahren wurden erst kürzlich im Rahmen des europäischen Multicycle-Projekts eine vorteilhafte Ökobilanz zugeschrieben. Sie ist deutlich günstiger als die thermische Verwertung und – aus der Perspektive der Abfallbehandlung – auch deutlich attraktiver als die Neuwareproduktion.

Die Verfahren können technisch für alle thermoplastischen Kunststofftypen eingesetzt werden. Für die industrielle und kommerzielle  Umsetzung sind sowohl die Wirtschaftlichkeit des Prozesses und die Anlagenverfügbarkeit als auch die Bereitstellung von ausreichenden Abfallmengen entscheidende Kriterien. Im Hinblick auf automobile Kunststoffkreisläufe ist die Technologie für Polyamide (PA) wie PA6 und PA66 sowie für Styrol-Copolymere wie ABS und PC+ABS-Blends sehr vielversprechend. Um das Verfahrenspotenzial zu demonstrieren, wurden bereits PA6, PA66 und PC+ABS aus Shredderrückständen alter Audi-Fahrzeugen gewonnen (Bild 2). Das mittels CreaSolv aufbereitete Material wird in einem nächsten Schritt für die Erprobung und Validierung von Bauteilen eingesetzt. Bei Audi werden gegenwärtig die Potenziale untersucht, die der Prozess für das Kunststoffrecycling aus Automobilen mit sich bringt.

Die Arbeiten des Automobilherstellers mit Altkunststoffen aus Fahrzeugen zeigen, dass für die Realisierung einer umfassenden Kreislaufwirtschaft von Kunststoffen aufeinander abgestimmte mechanische, lösungsmittelbasierte und chemische Recyclingverfahren notwendig sind. Nur durch die Kombination der Verfahren lässt sich die Vielfalt der Kunststofftypen nachhaltig und effizient im Kreislauf halten. Damit die Recyclingprozesse noch bessere Ergebnisse erzielen, müssen die gewonnenen Erkenntnisse aber auch in die Produktentwicklung einfließen, und zwar auf allen Ebenen: im Rahmen der Werkstoffauswahl, der Bauteilentwicklung und auch bei den übergeordneten Fahrzeugkonzepten. Dadurch kann es künftig gelingen, in der Automobilindustrie tatsächlich Kunststoffkreisläufe zu schließen.

Audi AG  

https://www.audi.de

Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik u Verpackung IVV 

https://www.ivv.fraunhofer.de

Ausgabenartikel KU11-22

Für Kunststoffabfälle aus Automobilen bieten sich oft lösungsmittelbasierte Recyclingverfahren an. Mit diesen können auch Verbundmaterialien und mit Additiven versetzte Kunststoffe aufbereitet werden. 

Bild 1. Kunststoffabfällen aus Automobilen bestehen häufig aus unterschiedlichen Polymeren. Beim lösungsmittelbasierten Recycling werden einzelne Kunststofftypen durch spezielle Lösemittel herausgelöst.

Bild 2. In einem Pilotprojekt wurde die Aufbereitung von Altkunststoffen aus Fahrzeugen von Audi am Fraunhofer IVV untersucht. Die Kunststoffabfälle (links) werden dabei mit Lösungsmittel gelöst (Mitte), ausgefällt und zu Rezyklat verarbeitet (rechts). 

KU 11-22_Audi - Hauptartikel

Jutta Schoberer arbeitet in der Technologieabsicherung von Audi in Ingolstadt.

Lars Merkert ist in der Technologieabsicherung von Audi in Ingolstadt tätig.

Dr. Martin Schlummer ist Geschäftsfeldmanager Recycling und Umwelt am Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung (IVV) in Freising.

Weitere Informationen unter: <a href="http://www.audi.de" target="_blank">www.audi.de</a> <a href="https://www.ivv.fraunhofer.de/de/recycling-umwelt.html" target="_blank">www.ivv.fraunhofer.de</a>

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