{"id":157147,"date":"2025-01-29T07:05:00","date_gmt":"2025-01-29T06:05:00","guid":{"rendered":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/?p=157147"},"modified":"2025-01-27T15:21:58","modified_gmt":"2025-01-27T14:21:58","slug":"wiederverwerten-statt-wegwerfen-effizientes-recycling-und-erweiterte-nutzung-von-kunststoffhaltigen-abfallstromen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wiederverwerten-statt-wegwerfen-effizientes-recycling-und-erweiterte-nutzung-von-kunststoffhaltigen-abfallstromen\/","title":{"rendered":"Wiederverwerten statt wegwerfen: Effizientes Recycling und erweiterte Nutzung von kunststoffhaltigen Abfallstr\u00f6men"},"content":{"rendered":"\n\n
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\"Aus
Aus kunststoffhaltigem Abfall wurde im Projekt Polyamid extrahiert, das im Spitzguss zu einer Stuhlschale verarbeitet wurde. \u00a9 Fraunhofer IMWS<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n

Neue L\u00f6sungen f\u00fcr das Abfallmanagement und die Kreislaufwirtschaft von Kunststoffen haben acht Fraunhofer-Institute im Leitprojekt \u00bbWaste4Future\u00ab entwickelt. Mit ihrer Expertise verbessern sie Aspekte wie Recycling, Sortierung, Rezepturentwicklung, Verwertungspfade und die Minimierung von Abfallstr\u00f6men. Das macht insbesondere die Nutzung von kunststoffhaltigen Abf\u00e4llen m\u00f6glich, die bisher verbrannt wurden. Die Ergebnisse wurden nun in einem Abschlusstreffen Vertretern der Industrie vorgestellt.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Leistungsf\u00e4hige Kunststoffe geh\u00f6ren zu den weltweit wichtigsten Werkstoffen und machen viele Anwendungen erst m\u00f6glich, die f\u00fcr die industrielle Nutzung ebenso wie f\u00fcr unseren Alltag erhebliche Vorteile bringen. Allerdings werden sie meist aus fossilen Rohstoffen hergestellt, was entsprechende CO2<\/sub>-Emissionen mit sich bringt. Zudem fallen allein in Deutschland pro Jahr mehr als 6 Millionen Tonnen kunststoffhaltiger Abf\u00e4lle an, die rund zur H\u00e4lfte derzeit noch verbrannt statt werkstofflich verwertet werden.<\/p>\n\n\n\n

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\u00bbDer Ansatz, den im Kunststoff enthaltenen Kohlenstoff als Ressource zu betrachten und weiter zu nutzen, dr\u00e4ngt sich deshalb auf. Voraussetzung f\u00fcr die Etablierung einer solchen Kreislaufwirtschaft ist es, kohlenstoffhaltige Bestandteile im Abfall besser zu erkennen, besser zu verwerten und daraus wieder hochwertige Ausgangsmaterialien f\u00fcr die Industrie zu machen. Mit unseren geb\u00fcndelten Kompetenzen haben wir daf\u00fcr im Leitprojekt individuelle und innovative L\u00f6sungen f\u00fcr sehr unterschiedlich zusammengesetzte Abfallstr\u00f6me gefunden\u00ab, sagt Prof. Dr. Erica Lilleodden, Gesamtprojektleiterin \u00bbWaste4Future\u00ab und Leiterin des Fraunhofer-Instituts f\u00fcr Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS<\/strong>, das die Federf\u00fchrung im Projekt hatte. <\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n\n

Die Fraunhofer-Fachleute konzentrierten sich insbesondere auf die Nutzung von Kunststoffabf\u00e4llen, die bisher nicht weiterverwertet werden k\u00f6nnen. Sie definierten dazu sechs Forschungsschwerpunkte: Bewertungsmodell, Sensortechnik, Sortiertechnik, werkstoffliches Recycling, chemisches Recycling und Fomulierungsentwicklung.<\/p>\n\n\n

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\"Bis
Bis in den Pilotma\u00dfstab (hier das Gro\u00dftechnikum am Fraunhofer IVV) haben die Projektpartner ihre L\u00f6sungen skaliert. \u00a9 Fraunhofer IVV<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n

Recycling von Polyamid im Fokus<\/h3>\n\n\n\n

Um die neuen M\u00f6glichkeiten zu demonstrieren, haben sie eine Stuhlschale aus recyceltem Polyamid hergestellt. Der Kunststoff wurde automatisiert aus einem Abfallstrom heraussortiert, anschlie\u00dfend aufbereitet und dann im Spritzguss verarbeitet. Das Bauteilverhalten wurde mit Neuware sowie anderen verf\u00fcgbaren Rezyklaten verglichen. Ergebnis: Die Recycling-Sitzschale ist in allen wichtigen Aspekten konkurrenzf\u00e4hig.<\/p>\n\n\n\n

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\u00bbWir haben den Fokus auf Polyamid gelegt, weil es hier insbesondere eine hohe Nachfrage aus der Automobilindustrie gibt und der Bedarf in den kommenden Jahren durch strenge Regulierung noch steigen wird\u00ab, sagt Prof. Dr. Maik Feldmann, Technischer Projektleiter von \u00bbWaste4Future\u00ab<\/strong>. \u00bbMit dem Demonstrator konnten wir im Konsortium den gesamten Weg vom komplexen Abfallstrom aus einer Schredderleichtfraktion \u00fcber hochwertige Rezyklate bis zum neuen Produkt nachzeichnen und aufzeigen, in wie vielen Bereichen wir dabei gemeinsam Fortschritte erzielt haben.\u00ab<\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n\n

Herauszuheben ist die Entwicklung von Grundlagen f\u00fcr ein ganzheitliches Modell, das eine (Echtzeit)-Bewertung von (Kunststoff-)Recyclingprozessen nach \u00f6kologischen und \u00f6konomischen Kriterien erlaubt. Das Modell erm\u00f6glicht Aussagen dar\u00fcber, welche Qualit\u00e4t ein Abfallstrom hat und wie sich seine einzelnen Bestandteile mit m\u00f6glichst hochwertiger Nutzung weiterverwerten lassen. <\/p>\n\n\n\n

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\u00bbWir haben durch digitale Zwillinge von Prozessen und Materialien eine Interaktionsm\u00f6glichkeit zwischen realer und virtueller Welt geschaffen\u00ab, sagt Dr. Gert Homm, Leiter des Teilprojekts \u00bbEntropiebasiertes Bewertungsmodell\u00ab<\/strong>. <\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n\n

Dabei wurden auch ein Sortierdemonstrator (Multi-Sensor-System mit KI-basierter Datenauswertung) entwickelt und die grunds\u00e4tzliche Eignung der THz-Sensortechnologie f\u00fcr die bisher kaum m\u00f6gliche Sortierung schwarzer Kunststoffe nachgewiesen, die f\u00fcr die Sortierung realer Abfall-Fraktionen allerdings noch weiterentwickelt werden muss.<\/p>\n\n\n

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\"Eine
Eine Methode zur Online-Rheologie als schnelles Diagnose-Tool zur Rezepturentwicklung wurde im Projekt entwickelt. \u00a9 Fraunhofer LBF \/ K. Raapke<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n

Neue M\u00f6glichkeiten f\u00fcr Rezepturentwicklung und chemisches Recycling<\/h3>\n\n\n\n

Erhebliche Fortschritte wurden bei der Bewertung von Rezyklaten (z.B. Alterungsprozesse) und in der Rezepturentwicklung (z.B. Additivierung) erzielt. So wurde die Online-Rheologie als schnelles Diagnose-Tool zur Rezepturentwicklung wie dem Einsatz von Prozess-Stabilisatoren bei Polyolefinen und Koppleradditiven zum Molmassenaufbau bei Polyamiden entwickelt. Bei Polyolefinen hat das Projektteam sogenannte Kipp-Punkte als Sortierkriterium f\u00fcr die kaskadierte Aufbereitung identifiziert. Mittels l\u00f6semittelbasierten Recyclings wurde die Herstellung hochreiner Kunststoffrezyklate erfolgreich umgesetzt. Es wurden geeignete Verwertungspfade f\u00fcr Polypropylen (PP), Polystyrol (PS), Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymere (ABS) und Polyamid (PA) aus Schredderabf\u00e4llen konzipiert und dabei auch Massenbilanzen stark inhomogener Abfallstr\u00f6me (post-industrial und post-consumer Kunststoffabf\u00e4lle) erstellt.<\/p>\n\n\n\n

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F\u00fcr das chemische Recycling (Pyrolyse, Gasifizierung) erm\u00f6glicht das neuartige Entropiemodell eine ganzheitliche Bewertung kunststoffhaltiger Abfallstr\u00f6me. \u00bbWir konnten zeigen, dass durch Gasifizierung und Pyrolyse auch Polyamid-haltige Fraktionen verwertet werden k\u00f6nnen, die nicht mehr mechanisch recycelbar sind\u00ab, sagt Dr. J\u00f6rg Kleeberg, Leiter des Teilprojekts \u00bbChemisches Recycling\u00ab<\/strong>. Die Ergebnisse bilden die Basis f\u00fcr eine ASPEN-Modellierung, die auch als Grundlage f\u00fcr die Synthese v\u00f6llig neuer Kunststoffe genutzt werden kann.<\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n\n

Bei allen Aktivit\u00e4ten hatten die Projektpartner im Blick, dass innovative L\u00f6sungen nicht nur im Labor funktionieren m\u00fcssen, sondern sich auf den Bedarf der Industrie skalieren lassen. Entsprechend nutzten die beteiligen Institute ihre erstklassige technische Ausstattung, um in vielen Bereichen bis in den Demonstrator- und Pilotma\u00dfstab zu arbeiten. <\/p>\n\n\n\n

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Dr. Elke Metzsch-Zilligen, Leiterin des Teilprojekts \u00bbWerkstoffliches Recycling\u00ab<\/strong> betont abschlie\u00dfend: \u00bbWir haben stets das gesamte System betrachtet, einschlie\u00dflich der \u00f6konomischen Bewertung und regulatorischen Rahmenbedingungen. Die erzielten Optimierungen bei Sortierung, Aufreinigung, Verarbeitung recycelter Kunststoffe in hoher Qualit\u00e4t und Identifizierung passender Verwertungspfade bieten sehr attraktive neue M\u00f6glichkeiten etwa f\u00fcr die Abfallwirtschaft und die Chemieindustrie, bis hin zur Entwicklung ganz neuer Gesch\u00e4ftsmodelle.\u00ab<\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n\n

Die im Leitprojekt beteiligten Institute waren:<\/h2>\n\n\n\n
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  • Fraunhofer-Institut f\u00fcr Hochfrequenzphysik und Radartechnik FHR<\/li>\n\n\n\n
  • Fraunhofer-Institut f\u00fcr Keramische Technologien und Systeme IKTS<\/li>\n\n\n\n
  • Fraunhofer-Institut f\u00fcr Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS<\/li>\n\n\n\n
  • Fraunhofer-Institut f\u00fcr Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB<\/li>\n\n\n\n
  • Fraunhofer-Institut f\u00fcr Verfahrenstechnik und Verpackung IVV<\/li>\n\n\n\n
  • Fraunhofer-Einrichtung f\u00fcr Wertstoffkreisl\u00e4ufe und Ressourcenstrategie IWKS<\/li>\n\n\n\n
  • Fraunhofer-Institut f\u00fcr Zerst\u00f6rungsfreie Pr\u00fcfverfahren IZFP<\/li>\n\n\n\n
  • Fraunhofer-Institut f\u00fcr Betriebsfestigkeit und Systemzuverl\u00e4ssigkeit LBF<\/li>\n<\/ul>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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