Stoffliche Verwertung von Kunststoff-Metallverbunden

Hybridwerkstoffe werden immer beliebter, die Trennung der Stoffe aber immer komplizierter. Da das stoffliche Recycling als unwirtschaftlich gilt, wird der Großteil verbrannt. Doch es geht aus anders, wie ein Projekt des Fraunhofer-Instituts für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV zeigt: In dem Projekt wurden Kunststoff-Metallverbunde aus Autoscheinwerfern werkstofflich recycelt.

Für das Forschungsprojekt ForCycle, das vom Bayerischen Umweltministerium gefördert wurde, hat sich das Forschungsteam die Produktionsabfälle von zwei deutschen Scheinwerferproduzenten vorgenommen. Nach Angaben der Forscher werden heute in den Scheinwerfern zwischen 300 und 500 Komponenten verbaut, auch die Produktionsabfälle enthalten verschiedene Kunststoff-Metallverbunde.

In einem ersten Schritt wollten die Wissenschaftler wissen, mit welchen Stoffen sie es zu tun haben. Dabei wurden nach der händischen Zerlegung die Hauptkunststoffe identifiziert. Demnach besteht der Scheinwerfer im Schnitt zu 95 Prozent aus Kunststoffen, überwiegend PC und PBT und PP-TV40. Rund 60 Prozent der Kunststoffe waren schwarz, 20 Prozent aluminiumbeschichtet.

Für die eigentliche Sortierung wurden die Abfälle zerkleinert. Danach wurden die FE- und NE-Metalle per Abscheider rausgeholt und anschließend zwei spektroskopische Sortierverfahren der beiden Firmen Steinert und Unisensor angewendet. „Die aluminiumbeschichteten Kunststoffe lassen sich im Allgemeinen durch beide Verfahren als Einzelstrom separieren“, lautete das Urteil. „Gleiches gilt auch für die Detektion der Kunststoffe mit einer zusätzlichen Beschichtung.“ Schwarze und transparente Bauteile aus PP, PC und PBT ließen sich ebenfalls abtrennen.

Die sortierten Shredderfraktionen der Produktionsabfälle bestanden zu 76,5 Prozent aus Kunststoffen mit 22,5 Prozent Feinkornanteil, jeweils 7 Prozent Kupfer und NE-Metalle sowie 9,5 Prozent Eisen.

Sortierung rechnet sich ab 1.000 Tonnen pro Jahr

In einem weiteren Schritt wurden aus der Kunststofffraktion die Teile mit einer Korngroße zwischen 8 und 30 Millimetern nochmal spektroskopisch sortiert. Abgetrennt werden sollte PP, PC und PBT sowie aluminiumbeschichtete Kunststoffe. Hier konnten bei Steinert mehr als 40 Prozent der Fraktion getrennt werden, wobei PP und PC den Hauptteil bildeten.

Etwas höher war die Ausbeute bei Unisensor, hier war aber laut Wissenschaftler die Reinheit etwas geringer. „Wird die Ausbeute auf den reinen Kunststoff bezogen, so zeigt sich für beide Verfahren eine gute Übereinstimmung. PP und PC können demnach in adäquater Reinheit sortiert werden“, so das Fazit der Untersuchung. Potenzial sehen die Wissenschaftler hingegen bei der Kunststofferkennung von Spezialkunststoffen wie PBT und PEI.

Obwohl die Untersuchungen im kleinen Maßstab mit einer Ausbeute von 17 Prozent Kunststoffe und 23 Prozent Metall noch keine Wirtschaftlichkeit ergaben, glauben die Wissenschaftler sehr wohl, dass sich das Recycling lohnen kann. Dies soll durch die Optimierung des Shredder-Aufschlusses erreicht werden und dadurch, dass die zurückgewonnenen Kunststoffe gleich am Anfallort wieder eingesetzt werden und Neuware subsituieren. Schon ab einer recycelten Menge von 1.000 Tonnen pro Jahr rechne sich die Sortierung, so die Kalkulation.

Einen weiteren Schub für die Wirtschaftlichkeit erwarten die Forscher von ganz anderer Seite: von der neuen Gewerbeabfallverordnung. Aufgrund der verbesserten Erfassung und geforderten Sortierung würden nämlich große Mengen vergleichbarer Abfallströme erwartet, heißt es. Für die erarbeitete Prozesskette würden somit große Potenziale entstehen.

© 320°/ek | 29.06.2017