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Vom Produktabfall zum „Abfall“-Produkt

Kunststoffverarbeitung: Abfälle sind Wertstoffe – nichts für Müllhalden
Vom Produktabfall zum „Abfall“-Produkt

Es ist zweckmäßig, Kunststoffen nach ihrem Anwendungsleben eine zweite Chance zu geben, zum nützlichen Produkt zu werden. Das dient der Ressourcenschonung und bietet Einsparmöglichkeiten durch entfallende Entsorgungskosten und verringerten Energieverbrauch.

Die meisten Kunststoffe werden bekanntlich aus Erdöl hergestellt. Da dieser fossile Rohstoff nicht unbegrenzt zur Verfügung steht, scheint es ökonomisch und ökologisch sinnvoll, Kunststoffe durch Recycling wieder zu verwerten. Im Blick auf Thermoplaste gibt es dafür im Wesentlichen drei Verfahren: die rohstoffliche, die energetische und die werkstoffliche Verwertung, um die es hier gehen soll. Ausgeklammert werden hier auch die biologisch abbaubaren Kunststoffe, die separat zu betrachten sind.

Die werkstoffliche Verwertung ist vor allem dann sinnvoll, wenn Abfallteile – beispielsweise aus der Spritzgießproduktion – sauber und sortenrein erfasst und wieder zu verarbeitungsfähigen Rezyklaten vermahlt werden können. Dieses Mahlgut kann das Neuware-Granulat in manchen Fällen 1:1 ersetzen, oder es lässt sich zumindest in einem bestimmten Verhältnis zumischen, je nach Anwendung. Darüber hinaus ist es möglich, Mahlgut in einer Recyclinganlage aufzuschmelzen, seine Eigenschaften etwa durch Zugabe von Additiven zu verbessern und so ein leistungsfähiges Recompound zu gewinnen. Einige Hersteller bieten Neuware/Rezyklat-Compounds als eine eigene Produktreihe von „Öko-Kunststoffen“ an.
Für das Recycling seiner langfaserverstärkten Thermoplasten (LFT) der Marke Celstran+ hat die Ticona GmbH, Kelsterbach, seit 2005 ein Konzept eingeführt, bei dem die Wiederverwertung wertvoller Materialien schon in der Produktion einsetzt: Abfälle aus LFT, wie sie beim Verarbeiter bei der Herstellung von Strukturbauteilen anfallen, werden als Schneidmahlgut dem Verarbeitungsprozess wieder zugeführt.
Dem Risiko von Schwankungen im Verarbeitungsverhalten und im Eigenschaftsprofil wirkt Ticona mit einer Methode entgegen, die erstmals Mitte 2005 bei der Produktion der Instrumententafelträger des VW Golf 5 und Golf 5 Plus eingesetzt wurde. Der Kunststoffhersteller nimmt die von qualifizierten Recycling-Unternehmen aufbereiteten Abfälle, etwa Ausstanzungen und Anfahrware, zurück und führt sie erneut der LFT-Herstellung zu. Am Ende entsteht hochwertiges Stäbchen-Granulat, das wieder zu Armaturentafeln verarbeitet wird.
Bei Celstran+ handelt es sich um einen in einem Spezialverfahren hergestellten, langfaserverstärkten Werkstoff mit Polypropylen (PP), Polyethylen (PE) und Polyamid (PA) als Matrix. Als Fasern kommen Aramid, Glas, Kohlenstoff oder rostfreie Edelfilamente mit Anteilen bis zu 60 % zum Einsatz.
Durch die werkstoffliche Verwertung der Produktionsabfälle, so heißt es in der Ticona-Pressestelle, werde die Umwelt geschont, Einsparpotenzial durch den Wegfall der Entsorgungskosten erzielt und der Energieverbrauch in der Herstellungsphase deutlich reduziert. Das bedeutet nicht nur Abfallvermeidung, sondern auch eine nachhaltige Schonung der Ressourcen. Hier greift auch die Richtlinie 2000/53/EG über Altfahrzeuge, die neben den ab 2006 geltenden Recycling- und Verwertungsquoten auch das Vermeiden von Abfällen fordert.
Thermoplastische Kunststoffe mit Rezyklatanteil sind als nachhaltige Werkstoffe gefragt, betont auch die Lanxess AG, Leverkusen, und reagierte im Frühjahr 2009 mit der neuen Produktreihe „Eco“. Sie umfasst das für wärmebelastete Bauteile unter der Motorhaube konzipierte Polyamid 6 Durethan Eco BV 35 H2 (mit 35 % Glasfasern), Pocan Eco T 3240 (mit 45 % Glasfasern) und Pocan Eco T 3230 (mit 30 % Glasfasern), zwei Blends aus Polybutylenterephthalat und rezykliertem Polyethylenterephthalat (PBT+R-PET). Der Rezyklatanteil der für den Spritzguss maßgeschneiderten Materialien liegt zwischen 20 und 30 %. „Unsere neuen Entwicklungen leisten nicht nur einen wichtigen Beitrag zur Ressourcenschonung. Sie bieten unseren Abnehmern und deren Kunden auch die Möglichkeit, ihre Produkte als Green Products zu bewerben und so umweltbewusstes Handeln zu demonstrieren“, erläutert Lars Kraus, Leiter Technical Marketing Services in der Business Unit Semi-Crystalline Products von Lanxess. „Und sie helfen Verarbeitern, Kosten und Bauteilgewicht einzusparen, die Produktivität zu erhöhen und nachhaltige Produkte zu fertigen.“ Den Antrieb für die Entwicklung lieferte nicht zuletzt die verschärfte Richtlinie zur Altautoverwertung. Sie schreibt vor, dass bis zum Jahr 2015 gemessen am Gewicht 95 % der Werkstoffe von Fahrzeugen wiederverwertet werden müssen.
Die beiden neuen Polyester-Blends enthalten PET, das aus Getränkeflaschen gewonnen wird. Das dafür eingesetzte Spezialverfahren liefert PET ohne Verunreinigungen und ohne Qualitätsschwankungen. Die Blends sind daher qualitativ auf dem Niveau von Primärware und lassen sich „problemlos anstelle von vergleichbarer Neuware einsetzen“, so Kraus.
Wärmebelastete Bauteile im Motorraum scheinen auch das Metier der Recompound-Reihe Mafill-PP von Ravago Plastics NV in Arendonk/Belgien zu sein, Muttergesellschaft der Resinex Germany GmbH in Zwingenberg. Deren Zusammenarbeit mit Automobilzulieferer Mann + Hummel GmbH, Ludwigsburg, führte erstmals zur Herstellung von Motorabdeckungen mit integrierter Luftführung aus einem Rezyklat, und zwar bei den 4-Zylinder Ottomotoren von BMW. Sogar bei unlackierten Sichtteilen werden also PP-Compounds (Neuware) durch hochwertige Sekundärrohstoffe ersetzt – „ohne Abstriche bei der geforderten Bauteilqualität“, so Klemens Graser, Recyclingspezialist bei der BMW Group. Diese Rezyklattypen haben sich auch schon bei Radhausschalen in großen Stückzahlen bewährt. Und mit dem PA-Rezyklat Ravamid PA 66 bietet Ravago ein weiteres Recompound mit hoher Steifigkeit, zum Beispiel für Radkappen.
Sabic Innovative Plastics, Bergen op Zoom, bietet mit Valox iQ 420 HP einen Werkstoff an, der den Niederländern zufolge „den drei entscheidenden Forderungen für Umweltverträglichkeit entspricht – Reduzieren, Wiederverwenden, Recyceln“. Die thermoplastischen Polyesterkunststoffe Valox sind teilkristalline Materialien auf PBT-Basis. Sie werden beispielsweise für Essstäbchen der japanischen Firma Sanshin Kako verwendet. Auf jedes neu erzeugte Kilogramm kommen bis zu 0,87 kg aus der Verwertung gebrauchter PET-Flaschen, die sonst auf Mülldeponien landen würden.
Die enge Zusammenarbeit zwischen Sabic und Motorola führte zur gemeinsamen Entwicklung des neuen Polycarbonat-Kunststoffs (PC) Lexan EXL 8414. Der umweltverträgliche Thermoplast wurde speziell für das Mobiltelefon Moto W233 Renew ausgelegt. Der PC-Typ enthält bis zu 25 % wiederverwertete Bestandteile (PCR) aus recycelten Plastikflaschen und braucht rund 20 % weniger Energie in der Herstellung.
Kunststoffhersteller wie die BASF SE, Ludwigshafen, unterscheiden klar zwischen sogenannten Post-Consumer- und Post-Industrial-Rezyklaten. Letztere entstehen, wenn der Kunststoffhersteller oder -verarbeiter die unverschmutzten Produktionsabfälle aus der eigenen Fertigung wiederverwendet – etwa bei der Polyamid-Marke Capron.
Ein deutlich komplexeres Thema ist der Einsatz von Post-Consumer-Rezyklaten, die aus Endprodukten wieder zurückgewonnen werden. Zahlreiche Studien zeigen, dass es industrieübergreifend ökoeffizient ist, wenn (nur) 20 bis 30 % der Post-Consumer-Kunststoffabfälle werkstofflich rezykliert werden. Dazu Dr. Sabine Philipp von BASF: „Für die restlichen 70 bis 80 Prozent ist die ökoeffizienteste Verwertung die energetische. Hinter dieser Aussage stehen wir voll und ganz: Dort wo es ökologisch und ökonomisch sinnvoll ist, sollte Post-Consumer-Kunststoff werkstofflich wiederverwertet werden – aber nur dort.“
Klaus Diebold Fachjournalist in Nürnberg

Marktchancen
Rezyklate, eingesetzt beim Spritzgießen, haben von allen möglichen Vorteilen etwas: Marktchancen, weil Ressourcen geschont werden und so die Umwelt entlastet wird, und Kosteneffizienz, weil zumindest die Entsorgungskosten entfallen. Und nicht zuletzt geht es um neue Technologien. Gerade deswegen sollte die Kosteneffizienz nicht unterschätzt werden: Wird „Primärgranulat“ bald affig teuer, erweist sich erworbenes Know-how über den Einsatz von Rezyklat als Goldes wert.
Industrieanzeiger
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