Schmelzefilter im Einsatz beim Recycling

Annina Schopen,

Reine Recompounds aus Elektroschrott

Sysplast stellt hochwertige Regranulate und Recompounds aus styrolbasierten Thermoplasten her. Dabei entwickelt das Unternehmen zukunftsweisende Technologien, unter anderem für das Aufbereiten oberflächenbeschichteter Reststoffe aus der Elektronik- sowie der Automobilindustrie. Immer dabei sind Hochleistungs-Schmelzefilter von Ettlinger.

Auf einer 2021 komplett neu installierten Extrusionslinie produziert Sysplast zurzeit rund 10.000 t/a Recompounds aus styrolbasierten Thermoplasten. © Sysplast

Am Rande des ehemaligen Nürnberger Grundig-Geländes führt das Navi den Besucher auf der Suche nach Sysplast an eine eher unscheinbare Rampe. Davon darauf zu schließen, was sich hinter dem Eingangstor befindet, könnte irreführender nicht sein. Tatsächlich ist dies der Firmensitz eines der innovativsten Recycler mit Schwerpunkt bei styrolbasierten Thermoplasten wie PS, ABS und PC/ABS. Entwicklungskompetenz, Produktivität und Qualität sind hier die Maxime, Expansion das erklärte Ziel von Geschäftsführer Udo Dobberke.

Zurzeit erzeugt Sysplast mit 14 Mitarbeitern, 11 davon in der Produktion, rund 40 Tonnen Recompounds pro Tag, 70 Prozent davon ABS, 20 Prozent PS und 10 Prozent PC/ABS – Mengen, die laut Dobberke die Nachfrage beim weitem nicht decken. Herzstück der den Stand der Technik widerspiegelnden Anlage ist ein 2021 in Betrieb genommener Extruder (Hersteller: Leistritz). Das darauf verarbeitete Mahlgut stammt von streng ausgewählten regionalen Lieferanten sowie zu einem erheblichen Anteil von der Firma Energenta Recycling Solutions. Wie Sysplast ist dieses Unternehmen Teil der Ochtruper Energenta-Firmengruppe. Es verarbeitet Kunststoffe aus dem Elektroaltgeräte-Recycling sowie Post-Industry- und Post-Consumer-Mischkunststoffe zu definiertem, sauberem Mahlgut und trennt diese nahezu sortenrein.

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Dobberke: „Unsere Kunden legen besonderen Wert darauf, dass der gesamte Prozess einschließlich des Sammelns, der Logistik, des Mahlens und Trennens und letztendlich auch des Extrudierens zu neuwertigem Granulat innerhalb unseres Verbunds mit der Energenta-Firmengruppe erfolgt und so in einer Hand liegt. Damit kontrollieren wir direkt die Qualität unseres Endproduktes und können unseren Kunden den Ursprung unserer Rohstoffe transparent darstellen.“

Hochwertiger Input und effizientes Filtern

Auch sorgfältig ausgewählter Input enthält noch gewisse Anteile an Störstoffen in Form von Metallen, Fremd-Kunststoffen, Silikonen, Papier usw. Das Einhalten anspruchsvoller Recompound-Qualitäten erfordert daher eine Filtration der aufbereiteten Schmelze, bevor diese in der Düse zu Strängen extrudiert wird. Und auch hier legt Sysplast die Messlatte sehr hoch.

Ein Hochleistungs-Schmelzefilter des Typs ERF 350 von Ettlinger trennt selbstreinigend und weitgehend wartungsfrei Fremdstoffe aus der Schmelze ab; links Sysplast-Geschäftsführer Udo Dobberke, rechts Ettlingers Sales Manager Karsten Bräunig. © Sysplast

Damit die Produkte sowohl in den Verarbeitungs- als auch in den Gebrauchseigenschaften auf dem gleichen hohen Niveau liegen wie Neuware, muss die Filtration sicherstellen, dass auch kleinste verunreinigende Partikel zuverlässig abgeschieden werden. Nur so hergestellte Recompounds haben die Chance, sich als kontinuierlich nachgefragter Rohstoff bei der Stammkundschaft von Sysplast, der Elektronikindustrie einschließlich der Telekommunikation und der Unterhaltungselektronik sowie der Automobilindustrie zu etablieren.

„Hoher Durchsatz und hohe Filtrationsleistung sind Grundvoraussetzungen bei der Wahl des für uns optimalen Filters“, so Dobberke. Aber das allein genügt ihm nicht. „Wir erwarten zudem, dass die Leistung prozesssicher und konstant über lange Laufzeiten bereitsteht. Sich zusetzende Siebe und Filterwechsel bedeuten Schwankungen in der Produktion, die wir uns weder leisten wollen noch können.“ Und noch eine Forderung stellt er an seinen Wunschfilter: „Wir produzieren hochwertige Granulate für hochwertige Anwendungen. Darum soll der Filter Störstoffe zwar zuverlässig abscheiden, dies aber bei minimalem Schmelzeverlust.“

Vom selbstreinigenden Prinzip überzeugt

Als Ergebnis dieser anspruchsvollen Vorgaben reinigen bei Sysplast Hochleistungsfilter der ERF-Baureihe von Ettlinger die Schmelzen. Dazu Sales Manager Karsten Bräunig: „Charakteristisch für alle unsere Filter ist die rotierende, perforierte Trommel. Diese wird von außen nach innen kontinuierlich von der Schmelze durchströmt und ist in unterschiedlichen Filterfeinheiten verfügbar. Ein dynamischer Abstreifer schabt alle Fremdstoffe, die größer sind als die gewählte Filterfeinheit, kontinuierlich von der Trommeloberfläche ab, bevor diese dem Austragssystem zugeführt werden. Siebwechsel sind bei diesem selbstreinigenden Prinzip vergleichsweise selten erforderlich“, was Dobberke bestätigt: „Üblicherweise fahren wir unsere Anlage kontinuierlich im Dreischichtbetrieb über fünf Tage die Woche mit konstant bleibendem Output.“

Tatsächlich ist der jetzt installierte ERF 350 mit einer Filterfläche von 1.570 Quadratzentimetern und einem maximalen Durchsatz von 3.800 Kilo pro Stunde nicht der erste Schmelzefilter seiner Art bei Sysplast. Schon die zuvor laufenden Produktionslinien profitierten runde 20 Jahre lang mit zwei Filtern des kleineren Typs ERF 200 von dem besonders effizienten Funktionsprinzip dieser Baureihe.

Oberflächenbeschichtete Kunststoffe im Blick

Die derzeit erreichte Marktposition sieht Dobberke nur als einen ersten Schritt. Mit der Beteiligung an zukunftsweisenden Projekten will er Sysplast zu einem Innovationszentrum im Bereich des Recyclings von Thermoplasten auf Styrolbasis machen und dabei weit über die Wiederverwendung von Kunststoffen aus dem Elektroschrott hinausgehen. Nach umfangreichen Untersuchungen der bestehenden Abfallströme haben sich zunächst zwei Zielrichtungen ergeben.

Weit gediehen ist die Aufbereitung von galvanisch metallisierten Kunststoffen, die in der Automobilindustrie sowie im Sanitär- und Haushaltswarenbereich bereits produktionsbegleitend in erheblichen Mengen anfallen und bisher entsorgt wurden. Trägermaterial ist hier meist hochwertiges ABS, die Überzüge bestehen aus Kupfer und Nickel. Gemeinsam mit dem Freiburger Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV hat Sysplast ein Verfahren entwickelt, bei dem sowohl der Kunststoff als auch die Metalle vollständig in den Kreislauf zurückgeführt werden. Unter anderem für diese Aktivität wurde das Unternehmen Mitte 2021 vom Bayerischen Staatsministerium für Umwelt und Verbraucherschutz mit dem 1. Bayerischen Ressourceneffizienzpreis ausgezeichnet. Schon heute hat das Unternehmen feste Verträge mit Galvanobetrieben über die Annahme von Produktionsresten, die sortenreine Aufbereitung und die Rücklieferung der eigenen Recompounds im geschlossenen Kreislauf. Die zurzeit vertraglich vereinbarte Menge summiert sich dabei auf rund 2.000 Jahrestonnen.

Das Austragsgut ist hoch mit Fremdstoffen angereichert. Der Schmelzeverlust ist minimal. © Sysplast

Auch hierzu leistet der Filter von Ettlinger einen signifikanten Beitrag, weil Sysplast ihn einsetzt, um die verbliebenen, aus der Metallisierung stammenden Partikel aus der Schmelze zu entfernen. Input-bedingt ist ihr Anteil vergleichsweise hoch. Herkömmliche Filterscheiben setzen sich unter diesen Bedingungen schnell zu und erfordern häufige Filterwechsel. Mit der hier gewählten Feinheit von 80 Mikrometern sichert der ERF 350 unterbrechungsfrei die Reinheit des Recompounds ohne metallische Kontaminationen und einen konstanten Druck am Düseneintritt. Das Austragsgut enthält einen sehr hohen Anteil an Störstoffen, so dass der für das Recycling verlorene Kunststoffanteil minimal ist. Pro Tonne Input gehen so rund 800 Kilo Kunststoff und rund 200 Kilo Metall direkt zurück in den Kreislauf, was gegenüber der Verwendung von Neuware 85 Prozent der erforderlichen Energie und rund 3 bis 5 Tonnen CO2 einspart. Seit Ende 2021 läuft dieser Prozess bei Sysplast in der Serienproduktion.

Ein zweites zukunftsweisendes Projekt bringt Sysplast gerade gemeinsam mit dem Lehrstuhl für Kunststofftechnik der Universität Erlangen auf den Weg: das Recycling von lackierten, bedampften und folierten Kfz-Stoßstangen. Erste Versuche sind erfolgreich gelaufen.

Fünffache Produktionsmenge bis 2030

Der Ausbau der bestehenden Aktivitäten und das Upscaling der Entwicklungsprojekte auf den Industriemaßstab sind die klar definierten Ziele von Dobberke: „2020 haben wir mit einem Jahresdurchsatz von 3.000 Tonnen recycelten Kunststoffen auf Styrolbasis begonnen. Aktuell summieren sich täglich 40 Tonnen bei unserer 5-Tage-Woche auf rund 10.000 Jahrestonnen. Angesichts der hohen Nachfrage nach unseren Produkten wollen wir diesen Wert bis zum Ende des Jahrzehnts verfünffachen. Damit werden wir Sysplast in dieser Werkstoffgruppe in puncto Leistungsfähigkeit und Innovationskraft im deutschsprachigen Raum in die Spitzengruppe der Recycler gebracht haben.“

Die ersten Schritte auf dem Weg dorthin sind vorgezeichnet: Für 2022 ist die Inbetriebnahme einer zweiten neuen Anlage geplant, die die Kapazität um 17.000 Jahrestonnen steigern wird. Zugleich soll ein Upgrade einer derzeit stillgelegten Anlage 1.500 Jahrestonnen beisteuern. Keine Frage für Dobberke: Auch hier wird der erprobte Schmelzefilter von Ettlinger wieder Teil des Systems sein.

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