{"id":129440,"date":"2023-07-24T07:23:00","date_gmt":"2023-07-24T05:23:00","guid":{"rendered":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/?p=129440"},"modified":"2023-07-19T12:32:29","modified_gmt":"2023-07-19T10:32:29","slug":"wir-brauchen-mehr-intelligenz-beim-recycling","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wir-brauchen-mehr-intelligenz-beim-recycling\/","title":{"rendered":"\u201eWir brauchen mehr Intelligenz beim Recycling\u201c"},"content":{"rendered":"\n\n\n

Das IKK – Institut f\u00fcr Kunststoff- und Kreislauftechnik f\u00fchrt j\u00e4hrlich unter dem Leitthema \u201eNachhaltig mit Kunststoffen\u201c ein Kolloquium statt, dieses Jahr ging es mit Blick auf geplante Recycling-Quoten um neue Kunststoffstrategien im Automobilbau. In hochkar\u00e4tigen Vortr\u00e4gen wurden konkrete L\u00f6sungsans\u00e4tze zum Recycling von Kunststoffen und Kunststoffbauteilen im Automobilbereich vorgestellt.<\/p>\n\n\n\n

Dieses Jahr lud das IKK Anfang Juni auf den Maschinenbau Campus der Leibniz Universit\u00e4t Hannover. Institutsleiter Prof. Dr.-Ing. Hans-Josef Endres begr\u00fc\u00dfte auf dem IKK-Kolloquium zahlreiche Teilnehmer aus Industrie, Forschung und Branchenverb\u00e4nden.<\/p>\n\n\n\n

Recycling mit mehr Intelligenz<\/h3>\n\n\n\n

Das IKK selbst erforscht mit Schwerpunkt auf Recycling, Ressourceneffizienz und Carbon-Footprint den gesamten Lebenszyklus von fossilen und biobasierten Kunststoffen, von der Materialentwicklung bis zur Anwendung. Seinen Er\u00f6ffnungsvortrag schloss Prof. Dr. Endres mit der Aussage: \u201eWir brauchen deutlich mehr Intelligenz beim Recycling, wenn wir das langfristige Ziel einer geschlossene Kreislaufwirtschaft, insbesondere in der Automobilindustrie, erreichen wollen.\u201c Zun\u00e4chst gelte es \u201emehr Qualit\u00e4t ins Rezyklat zu bringen.\u201c Hier spiele die Forschung eine wichtige Rolle, \u201eAnalytik ist wesentlich f\u00fcr die Qualit\u00e4t beim Recycling.\u201c Laut Endres lie\u00dfe sich \u00fcber valide Inline-Messungen im Prozessstrom die Qualit\u00e4t sofort \u00fcberpr\u00fcfen und bei Abweichung k\u00f6nne der Verarbeiter bereits im laufenden Prozess gegensteuern.<\/p>\n\n\n\n

K\u00fcnftige Recyclingquoten im Automobil<\/h3>\n\n\n\n

\u00dcber zuk\u00fcnftige EU-Vorgaben bei Kunststoffen im Automobilbau sprach Frank Stammer von Tecpart, dem Verband f\u00fcr Technische Kunststoffprodukte. Laut Stammer reichen der EU die freiwilligen Verpflichtungen der Industrie zum Einsatz von Rezyklaten nicht, daher geht die Politik k\u00fcnftig den Weg gesetzlich vorgeschriebener Quoten. \u201eDer Begriff Rezyklat ist gesetzlich nicht gesch\u00fctzt, die Gefahr des Greenwashing entsprechend hoch\u201c, gab Stammer zu Bedenken. Eine entsprechende Entwicklung, \u00dcberarbeitung und Aktualisierung von entsprechenden Normen<\/a> sei daher unerl\u00e4sslich \u201eAu\u00dferdem ist noch zu kl\u00e4ren, auf welcher Grundlage wir die Quoten wie berechnen.\u201c .<\/p>\n\n\n\n

Laut Stammer plant die EU eine Verordnung, die bis 2035 einen Rezyklat-Einsatz im Fahrzeugbau<\/a> von mindesten 20 % vorsieht. \u201eBei der derzeitigen Recycling-Infrastruktur ist dies nicht zu schaffen, denn wir haben schlicht ein Mengenproblem\u201c, so Stammer.<\/p>\n\n\n\n

Mehr Qualit\u00e4t ins Rezyklat!<\/h3>\n\n\n\n

Christian Schiller, Gesch\u00e4ftsf\u00fchrer und Gr\u00fcnder von Cirplus, einem globalen digitalen Marktplatz f\u00fcr zirkul\u00e4re Kunststoffe, erg\u00e4nzte diese Aussage. \u201eWir haben eigentlich kein Mengenproblem, sondern wir haben ein Qualit\u00e4tsproblem.\u201c Abf\u00e4lle gebe es in gro\u00dfen Mengen, doch w\u00fcrde aus diesen \u201ezu wenig Qualit\u00e4t gezogen.\u201c Die Folge: Rezyklate in verl\u00e4sslichen Qualit\u00e4ten sind Mangelware, die geplanten Quoten im Automobilbau sind daher nicht erreichen.<\/p>\n\n\n\n

Die Gr\u00fcnde f\u00fcr diese Situation sieht Schiller in einem Zusammenspiel folgender Faktoren: Intransparente Abfallm\u00e4rkte, volatile Rezyklat-M\u00e4rkte und unterentwickelte Recyclingtechnologien. Gerade mit Blick auf Intransparenz und Volatilit\u00e4t der M\u00e4rkte k\u00f6nne \u201eK\u00fcnstliche Intelligenz als Schl\u00fcsseltechnologie f\u00fcr den Rezyklat-Einsatz im Automobil\u201c sehr n\u00fctzlich sein, so Schiller in seinem gleichlautenden Vortag auf dem IKK-Kolloquium. Auf den M\u00e4rkten beobachte er immer wieder Preisdiskussionen, \u201eNachhaltigkeit darf nichts kosten,.\u201c <\/p>\n\n\n\n

Doch es wird die Zeit kommen, wo die Eink\u00e4ufer auch Nachhaltigkeitsaspekte ber\u00fccksichtigen m\u00fcssen. \u201eSp\u00e4testens dann m\u00fcssen wir Angebot und Nachfrage effizient zusammenbringen. Hier helfen KI-gesteuerte, digitale Marktpl\u00e4tze. Durch Digitalisierung und KI werden Rezyklate zur Commodity\u201c, zeigt sich Schiller zuversichtlich.<\/p>\n\n\n\n

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\u201eRezyklate in verl\u00e4sslichen Qualit\u00e4ten sind ein Nadel\u00f6hr f\u00fcr die Kreislaufwirtschaft im Automobilbau. Die Digitalisierung der M\u00e4rkte gekoppelt mit K\u00fcnstlicher Intelligenz kann dies \u00e4ndern\u201c, so Christian Schiller, Gesch\u00e4ftsf\u00fchrer Cirplus, auf dem IKK-Kolloquium. \u00a9<\/strong> Cirplus<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

F\u00fcr ausreichenden Mengen an Rezyklaten in verl\u00e4sslichen Qualit\u00e4ten braucht es aber auch weitere Investitionen in Recyclingtechnologien. Gro\u00dfes Potenzial liegt hier beim chemischen Recycling, das Rezyklate in Neuware-Qualit\u00e4t verspricht, allerdings auch in der Kritik steht (zu hoher Energieverbrauch, toxische Abf\u00e4lle).<\/p>\n\n\n\n

Sebastian Spierling vom IKK Hannover untersucht umfassende \u00d6kobilanzen diverser Kunststoffsorten \u2013 von ihrer Produktion \u00fcber ihre Nutzungsphase bis zu ihrem Lebensende. Bei dieser Gesamtbetrachtung kann laut Spierling das chemische Recycling mit dem mechanischen durchaus mithalten. So sei das Potenzial f\u00fcr die globale Erw\u00e4rmung bei chemisch recyceltem Biokunststoff PLA sogar negativ (CO2<\/sub>-Senke). \u201eDie Natur macht es vor: Riesige Mengen Zellulose werden auf und wieder abgebaut. Wir sollten diesen Prozess nachahmen.\u201c<\/p>\n\n\n\n

Leichtbau mit Hybriden \u2013 recycelbar?<\/h3>\n\n\n\n

G\u00fcnther Lindbichler von KTM Technologies, bekannt f\u00fcr Cross-Motorr\u00e4der, referierte \u00fcber hybriden Leichtbau als Aspekt f\u00fcr mehr Nachhaltigkeit \u2013 auch mit Blick auf das Recycling. Beispiel: KTM wollte einen Bremsscheibenschutz leichter und nachhaltiger fertigen. Aluminium sollte durch einen Mix aus Thermoplast und endlosfaserverst\u00e4rkten Duroplast ersetzt werden. Der Thermoplast erm\u00f6glicht eine geometrische Verst\u00e4rkung durch Rippen und Aufnahme der Inserts, der Duroplast h\u00e4lt dank hoher W\u00e4rmeformbest\u00e4ndigkeit der Hitze der bremsscheiben stand.<\/p>\n\n\n\n

Bis hier nichts neues. Die Herausforderung war nun die Entwicklung einer stoffschl\u00fcssigen Verbindung zwischen faserverst\u00e4rkten Duroplasten und funktionalen Thermoplasten, die mit Blick auf das sp\u00e4tere Recycling wieder leicht trennbar sein sollte.<\/p>\n\n\n\n

KTM entwickelte hierf\u00fcr eine Conexus<\/a> genannte Technologie: Eine spezielle Koppelschicht erlaubt eine stoffschl\u00fcssige Verbindung zwischen Duro- und Thermoplast. Sie enth\u00e4lt chemisch funktionelle Gruppen, die sich mit dem Duroplast vernetzten, beispielsweise beim Sheet Moulding Compound Pressing (SMC) oder Prepreg Compression Moulding (PCM). Zus\u00e4tzlich enth\u00e4lt die Koppelschicht thermoplastische Gruppen, die sekund\u00e4re Bindungen sowie interpenetrierende Netzwerke zum Thermoplasten bilden \u2013 etwa beim Hinterspritzen des gepressten faserverst\u00e4rkten Duroplasts.<\/p>\n\n\n\n

KTM f\u00fchrte Kompatibilit\u00e4tstests mittels Peel-, Gitterschnitt und Stempelabzug durch. Als Thermoplaste verwendetes man PA11\/12 oder TPU, als Duroplaste PUR oder Vinylesterharz. Die Tests verliefen erfolgreich. Das Ergebnis. KTM hat ein stoffschl\u00fcssiges Leichtbau-Materialhybrid, dessen thermoplastische Komponente unter Temperatureinfluss leicht abgetrennt und regranuliert werden kann. Um die Nachhaltigkeit des Bremsscheibenschutzes weiter zu steigern, wurden die Carbonfasern im Duroplast durch Flachfasern, der herk\u00f6mmliche Thermoplast durch eine biobasierte Type ersetzt.<\/p>\n\n\n\n

Zirkul\u00e4res Design in der Automobilbranche <\/h3>\n\n\n\n

Auch Mike Herbig von Audi fokussierte auch auf dem IKK-Kolloquium auf die Kreislauftechnik. Die beginnt mit einem zirkul\u00e4ren Design und entsprechender technischer Auslegung der Bauteilkomponenten. Die Prinzipien hierf\u00fcr: erstens Materialeinsatz reduzieren, zweitens Bauteile wieder- oder f\u00fcr andere Zwecke weiterverwenden, drittens rohstoffliche Verwertung. F\u00fcr das konstruktive Design in der Automobilbranche bedeutet dies, neue Ziele zu verfolgen: Komplexit\u00e4tsreduktion, l\u00e4ngere Haltbarkeit oder leichtere Austauschbarkeit modularer Komponenten, ihre Aufbereitung f\u00fcr eine zweite Nutzung erm\u00f6glichen.<\/p>\n\n\n\n

Kurz gesagt: Sowohl f\u00fcr verwendeten Materialen und Bauteilkomponenten gilt: Reduktion Varianten, Reduktion des Gewichts, Trennbarkeit Materialien, Verwertbarkeit am Lebensende. F\u00fcr Audi hei\u00dft dies k\u00fcnftig, den Einsatz von Sekund\u00e4rmaterial zu steigern, die Lebensdauer von Bauteilen zu verl\u00e4ngern, den Austausch von Bauteilen zu vereinfachen, die Sortenreinheit oder Trennbarkeit der Materialien f\u00fcr das Recycling zu verbessern.<\/p>\n\n\n\n

\u00dcber die Kreislauff\u00e4higkeit von Kunststoffbauteilen als Bestandteil zuk\u00fcnftiger Automobilgenerationen sprach auch Simon Hoebel von Mercedes Benz. Das selbstgesteckte Ziel des Autobauers: Bilanzielle CO2<\/sub>-Neutralit\u00e4t entlang der gesamten Wertsch\u00f6pfungskette in der Neufahrzeugflotte ab 2039. Ein Meilenstein auf dem Weg dorthin: Erh\u00f6hung des Sekund\u00e4rrohstoffanteils f\u00fcr die PKW-Flotte auf durchschnittlich 40 % ab 2030.<\/p>\n\n\n\n

Kreislauff\u00e4hige Material- und Bauteilgestaltung<\/h3>\n\n\n\n

\u201eEine kreislauff\u00e4hige Material- und Bauteilgestaltung ist der Enabler f\u00fcr die Kreislaufwirtschaft in der Automobilindustrie. Die Herausforderungen liegen laut Hoebel in der hohen Materialkomplexit\u00e4t, in den Querkontaminationen und der Degradation der Werkstoffe beim Einsatz\u201c, so Hoebel. Die Recyclingf\u00e4higkeit von Thermoplasten m\u00fcsse in Tests, die einen Fahrzeuglebenszyklus darstellen, vor ihrer Verwendung gepr\u00fcft werden. Zudem seien mithilfe einer Alterungssimulation neue Auswahlkriterien f\u00fcr Werkstoffe zu entwickeln, die End-of-Life Szenarios ber\u00fccksichtigen.<\/p>\n\n\n\n

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Das IKK verf\u00fcgt \u00fcber modernste Instrumente zur Kunststoffanalytik. \u201eAnalytik ist wesentlich f\u00fcr die Qualit\u00e4t beim Recycling\u201c, so Institutsleiter Prof. Dr. Endres. \u00a9<\/strong> Cirplus<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

\u201eUm den k\u00fcnftigen Bedarf der Automobilindustrie an hochwertigen Rezyklaten decken zu k\u00f6nnen, brauchen wir die Evaluierung neuer Recyclingtechnologien f\u00fcr bisher ungenutzte Kunststoffstr\u00f6me\u201c, erkl\u00e4rte Hoebel. Als infrage kommende Technologien nannte er neue M\u00f6glichkeiten der Polymer-Stabilisierung f\u00fcr ein verbessertes mechanisches Recycling, f\u00fcr mit Betriebsmitteln kontaminierte Kunststoffe das physikalische bzw. chemische Recycling f\u00fcr selektierte bzw. gemischte Abf\u00e4lle.<\/p>\n\n\n\n

F\u00fcr jeden Kunststoff eine Alternative<\/h3>\n\n\n\n

Auch der Zulieferer R\u00f6chling hat sich ehrgeizige Ziele gesetzt: \u201eWir m\u00f6chten unseren Kunden f\u00fcr jeden unserer bisherigen Kunststoffe eine Alternative aus Biokunststoffen oder aus Rezyklaten anbieten k\u00f6nnen\u201c, so Dr. Axel H\u00f6fter von R\u00f6chling Industrial. R\u00f6chling setzt dabei auf die massenbilanzierte Verwendung biobasierter und recycelter Rohstoffe. \u201eDie Massenbilanzierung f\u00f6rdert die Verwendung nachhaltiger Materialien und nutzt daf\u00fcr bestehende, effiziente Produktionsketten f\u00fcr fossilbasierte Kunststoffe\u201c, schildert Dr. H\u00f6fter die Vorteile. Zudem seien die Qualit\u00e4tsmerkmale identisch mit fossiler Neuware.<\/p>\n\n\n\n

Dr. Axel H\u00f6fter stellte auch die Frage nach der Bewertung von Nachhaltigkeit. Es brauche klare Standards und Methode zur \u00d6kobilanzierung eines Produktes \u00fcber seinen gesamten Lebensweg. R\u00f6chling finanziert derzeit eine Promotion am IKK zum Thema \u00d6kobilanzierung<\/a> und ihre Integration als Werkzeug f\u00fcr bestehende Unternehmensprozesse.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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