Hochwertige Aufbereitung ist machbar

Kunststoffrecycling in der Automobilindustrie

Der Einsatz von Kunststoffen im Automobilbau steigt im Zuge von Leichtbau, neuen funktionalen Anforderungen und Designvorgaben weiter. Daraus folgt: Die Aufbereitungstechnologien für Altfahrzeuge und deren Komponenten müssen weiterentwickelt werden.

Verarbeitung gemischter, teilweise gefüllter Produktionsabfälle – Upcycling durch Compoundierung in einer Anlage. (Quelle: Starlinger)

Kunststoffe sind korrosionsbeständig, bieten durch Elastizität und Nachgiebigkeit zusätzliche Sicherheit, haben gute Wärmedämmeigenschaften, senken den Geräuschpegel und ermöglichen optimale Raumnutzung. Heute bestehen Fahrzeuge laut Branchenverband Plasticseurope zu 12 bis 15 Gewichtsprozent aus Kunststoffen. Das entspricht bei einem 1300 Kilogramm schweren Pkw 150 bis 200 Kilogramm.

Diese Zahlen zeigen deutlich das enorme Verwertungspotenzial für Kunststoffe aus dem Automobilbereich. Die EU-Richtlinie 2000/53/EG über Altfahrzeuge sah bis 2014 die Wiederverwendung und Verwertung von mindestens 85 Prozent des durchschnittlichen Fahrzeuggewichts pro Jahr bei allen Altfahrzeugen vor, wobei 5 Prozent Energierückgewinnung eingerechnet sind. Seit Januar 2015 soll die Wiederverwendungs- bzw. Verwertungsquote mindestens 95 Prozent des durchschnittlichen Fahrzeuggewichts betragen.

Aus dem Ausgangsmaterial alte Autobatterien soll hochwertiges PP-Regranulat produziert werden. (Quelle: Starlinger)

Bei den Kunststoffkomponenten im Automobilbau handelt es sich meist häufig um Spritzgussteile wie Komponenten von Armaturentafeln, Stoßfängern, Tanks für diverse Flüssigkeiten, Griffe, Knöpfe, Gehäuse, Behälter, Klemmen und Buchsen. Die Herausforderung beim Recycling besteht darin, dass oft mit Glas- oder Karbonfasern oder Glaskugeln verstärkten Kunststoffe und Kunststoffgemische, zum Beispiel PP mit EPDM oder TPE eingesetzt werden.

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Schlüsselfaktoren berücksichtigen
Kunststoffteile aus der Automobilindustrie stellen besondere Ansprüche an das Recyclingverfahren, damit das recycelte Produkt zur Verarbeitung in höherwertigen Anwendungen geeignet ist. Die Beseitigung von Gerüchen und Fremdstoffen durch Hochvakuum-Absaugung und Schmelzefiltrierung sowie der Einsatz von Additiven für das „Upcycling“ sind Schlüsselfaktoren. Ein flexibles Verfahren, das schnellen und effizienten Materialwechsel ermöglicht, und eine verschleißfest konstruierte Anlage, die sich auch für die Verarbeitung verstärkter Kunststoffe eignet, geben Recyclern die Möglichkeit, eine Reihe unterschiedlicher Eingangsmaterialien zu verarbeiten.

In der ersten Stufe entsteht aus den Autobatterien PP-Mahlgut. (Quelle: Starlinger)

Um hochwertiges Regranulat herzustellen, das problemlos wiederverwendet werden kann, müssen flüchtige und feste Fremdstoffe gründlich beseitigt werden. Spezielle Vakuumentgasungs-Extrudermodule ermöglichen die Aufbereitung gefärbter und verunreinigter Teile. Je nach Art der Verunreinigung kommen verschiedene Filtersysteme und -formate zum Einsatz, die den Schmelzeverlust möglichst gering halten.

Starlinger Recycling Technology hat Anlagen für einige interessante Aufgaben für das Recyceln von Kunststoffen aus Altfahrzeugen realisiert. Verschiedene Varianten der Recostar-Anlagen arbeiten grundsätzlich mit gleichem Prozessablauf, sie unterscheiden sich je nach zu verarbeitendem Eingangsmaterial hauptsächlich in der Gestaltung des Vorbehandlungsbereichs. Jede Maschine kann mit Entgasungs- und Hochvakuumeinheit, Schmelzefiltrierung und verschiedenen Granuliersystemen ausgestattet werden.

Fallstudie 1: Schweres Mahlgut
Schweres Mahlgut mit mehr als 300 g/l spezifischem Gewicht, wie es beispielsweise aus Spritzgussteilen wie Stoßfängern entsteht, kann ohne zusätzliche Vorzerkleinerung oder Verdichtung verarbeitet werden. Aus einem Materialtrichter wird das Mahlgut über eine Förderschnecke direkt in den Extruder beschickt. Der besondere Vorteil: Vor der Extrusion ist keine Erwärmung oder andere Materialvorbehandlung erforderlich.

Eingangsmaterial: Mahlgutgemisch aus Produktionsabfall: PP (teilweise bis 20 Prozent CaCO3), POM, ABS
Ziel: Compoundieren mit Additiven, Upcycling durch Beimischung von Kalziumkarbonat und Talkum (beides in Pulverform) bis 20 Prozent
Ausrüstung: Recostar Direct 85 mit Wasserring-Granulierung
Besondere Merkmale: automatische Beschickung aus dem Mischsilo gesteuert über die Extruderauslastung, Big-Bag-Entladestation für Pulver sowie Dosiereinheit für Additive, verschleißfeste Zylinder- und Schneckenkonstruktion
Verwendung des Regranulats: Einsatz im eigenen Betrieb in nicht sichtbaren Innenverkleidungen für Autos. Im Produktionsprozess werden bis 40 beigemengt.

 

Fallstudien 2 und 3: Feuchte und vorzerkleinerte Abfälle

Eingangsmaterial: HDPE-Mahlgut aus Treibstofftanks, Gewaschener Altkunststoff
Verunreinigung: Metalle, Holz, Gummi, sonstige Stoffe Ziel: Geruchsbeseitigung zwecks späterer Wiederverwendung
Ausrüstung: Recostar Basic 85 D-VAC (Doppelvakuum)
Besondere Merkmale: Agglomerator-Luftspülung (wegen hoher Feuchtigkeit, Geruchsbeseitigung), doppelte Extruder-Entgasung mit Hochvakuum, kontinuierliche Rotationsfilter zur Schmelzefiltrierung mit minimalem Verlust
Verwendung des Regranulats: Einsatz in neuen Treibstofftanks
Eingangsmaterial: PP-Mahlgut aus alten Autobatterien
Verunreinigung: Schwefelsäure (bei ungenügender Vorwaschung)
Ziel: Gründliche Beseitigung aller Verunreinigungen
Ausrüstung: Zwei Recostar Basic 165 VAC
Besondere Merkmale: geliefert als schlüsselfertige Anlage, Dosiereinheit zur Beimischung von Masterbatch (Upcycling durch Beimischung zweier Komponenten), Teile mit Material-, Gas- oder Wasserkontakt aus Edelstahl, keine Verschleißteile im Agglomerator
Verwendung des Regranulats: Herstellung neuer Autobatterien

 

Fallstudie 4: Schwer zu zerkleinernde Materialien und Materialgemische
Ausgestattet mit einem parallel zum Extruder angeordneten Hochleistungs-Einwellenzerkleinerer ist die Recostar Universal auch zur Verarbeitung schwer zu zerkleinernde Materialien wie nicht vorzerkleinerte Spritzgussteile und für Materialgemische mit unterschiedlichen Schüttdichten vorgesehen. Der Einwellenzerkleinerer zerkleinert das Material, das dann kalt in den Extruder beschickt wird. Die drehzahlgeregelte Dosierschnecke soll gleichmäßige und kontinuierliche Beschickung sichern, während die Konstruktion mit Dreifachantrieb eine exakte Materialdosierung und Ausstoßregelung ermögliche. Bei Bedarf kann eine Rotor-Temperaturregelung für die Verarbeitung feuchter und/oder hygroskopischer Materialien eingesetzt werden.

Eingangsmaterial: Produktionsabfall – gemischte Spritzgießteile aus PA6,6 mit maximal 30 Prozent Glasfaser, Gemische aus PC+ABS, POM, PP
Ziel: Zusätzliche Verarbeitung von Polyoxymethylen (POM), Sonderbehandlung, effizienter Materialwechsel, Beimischung von CaCO3-Pulver (Upcycling)
Ausrüstung: Recostar Uiversal 65 H-VAC
Besondere Merkmale: verbesserte Verschleißfestigkeit für Glasfaserverarbeitung, Hochvakuum für bessere Entgasung, hydraulische Rückspülung für Filtriereinheit <200 μm, weniger Rückspülverlust und längere Lebensdauer der Filtersiebe, • automatische Stranggranulierung
Verwendung des Regranulats: Wird zum Teil in der Produktion wiederverwendet, ein kleiner Teil wird verkauft
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