Upcycling

Wie sich Kunststoff wieder in den industriellen Kreislauf recyceln lässt

Mit dem Forschungsprojekt „Rec2TecPart“ gelang der Montanuni Leoben ein Durchbruch beim Upcycling. Genutzt wird dieses Verfahren bereits von zwei Industriebetrieben, die sich damit nicht nur Ressourcen sparen.

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Wertvolle Rohstoffe wieder in den Kreislauf der Industrie einspeisen: Durch die Verwendung von Compounds mit Recycling-Anteil können CO2-Einsparungen von 30 bis 40 Prozent erreicht werden. 

Bisher wurde recyceltes Kunststoff-Granulat aber vor allem für einfache Produkte verwendet – und nicht für die Produktion hochwertiger Funktionsteile. Der Grund dafür lag (und liegt) vor allem an der Qualitätssicherung. „Die große Herausforderung ist es, das Granulat in konstant guter Qualität zu produzieren. Die schwankende Qualität machte es bisher schwierig, damit Hochwertiges zu produzieren. Und ohne gleichbleibender Qualität gibt es keine tollen Produkte“, sagt Clemens Holzer, Leiter des Lehrstuhls für Kunststoffverarbeitung an der Montanuniversität Leoben. Was alles möglich ist, hat nun eine Kooperation Industrie und Wissenschaft gezeigt: Unter Federführung der Montan-Uni wurde einen Prozess entwickelt, mit dem Rezyklat in so hoher Qualität hergestellt werden kann, dass es für hochwertige Teile einsetzbar ist.

Qualitätsschwankungen im Griff

Ein Ansatz, den die Uni schon seit sieben Jahren verfolgt, der jetzt in einem konkreten Projekt umgesetzt wurde. Dafür habe man sich auf die Suche nach einem Unternehmen gemacht, das ein Produkt aus Rezyklat herstellen wollte. Die Ausgangsfrage: „Welche Qualität brauche ich, um dieses Produkt herstellen zu können? Denn wenn man weiß, was man erreichen will, kann man sich dafür entsprechend ausrüsten und sich die gesamte Prozesskette ansehen“, erklärt Holzer. Der durchgehende Prozess vom Kunststoffrecycling bis hin zur Verarbeitung ist die Basis für hochwertige Qualität. „Wir haben damit eine Lösung für Recycler gefunden, die bisher vor der Frage standen, wie sie die Qualitätsschwankungen in den Griff bekommen sollen.“ Durch die Prozessumstellung könne eine Verringerung der CO2-Emissionen um mindestens 25 Prozent sowie eine wesentliche Kostenersparnis im Vergleich zum Einsatz von Neuware erreicht werden.

Trodat © Trodat

Trodat Professional 4.0: Ein selbstfärbender Stempel, der zu zwei Dritteln aus rezykliertem Kunststoff besteht.

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Wirtschaftliche Auswirkungen

Projektleiter Matthias Katschnig von der Montanuniversität erzählt: „Wir haben verschiedene Firmen eingeladen, Vorschläge für Bauteile zu machen und die benötigten Eigenschaften der Bauteile genau zu definieren.“ Die Wahl fiel schließlich auf die niederösterreichische Thermoplastkreislauf GmbH und deren technische Feder. Diese wird nun aus rezykliertem Polyoxymethylen (POM) hergestellt, dem zuvor geeignete Additive zugefügt wurden. Dies wird als Compounding bezeichnet. Das Ergebnis überrascht: „Die erreichte Thermostabilität war sogar besser als bei der ursprünglich zur Produktion vorgesehenen Neuware“, so Christian Wind, Geschäftsführer der Thermoplastkreislauf GmbH. Die guten Ergebnisse waren die Basis für weitere Forschungsarbeiten. Und auch hier legte man Wert auf Praxisbezug: Als nächster Partner konnte der oberösterreichische Stempelhersteller Trodat gewonnen werden. „Wir haben viele verschiedene Muster mit unterschiedlichen Eigenschaften erzeugt. Eines hat die Anforderungen des Spritzgussprozesses schließlich so gut erfüllt, dass wir die Freigabe dafür bekommen haben“, erzählt Wind. Das Ergebnis wurde mittlerweile bereits unzählige Male verkauft: der „Trodat Professional 4.0“, ein selbstfärbender Stempel, der zu zwei Dritteln aus rezykliertem Kunststoff besteht. Das ist der technisch höchstmögliche Anteil an Recycling-POM für dieses Produkt. „Dadurch werden wertvolle Ressourcen und bis zu 49 Prozent CO2 gespart“, heißt es dazu von Trodat selbst, der den Stempel als nachhaltig und klimaneutral bewirbt. Echte wirtschaftliche Auswirkungen hatte das Projekt bereits für die Thermoplastkreislauf. „Die Niederösterreicher machen mittlerweile 20 Prozent ihres Umsatzes mit Kunststoffrecycling“, erzählt Holzer. Und es wurde auch kräftig investiert: Eine 1,7 Millionen Euro teure Recycling-Anlage wurde angeschafft, mit der Kunststoffabfälle nun vermalen, sortiert und regranuliert werden. Die Jahreskapazität beträgt bis zu 4.000 Tonnen.

Blick in die Zukunft

Wie es mit dem Upcycling in Österreich weitergeht, hänge vor allem vom politischen Willen ab, so Holzer: „Möglichkeiten gibt es genug. Aber wenn man in Österreich wirklich etwas bewegen will, braucht man die öffentliche Hand, die eine Vorbildrolle übernimmt. Man könnte beispielsweise unsere Ampelanlagen zu 50 Prozent aus Recyclingmaterial herstellen. Darauf würde sich die Kunststoffindustrie dann einstellen und das entsprechende Material produzieren.“ Auch die Automobilindustrie wäre ein möglicher künftiger Kunde, sagt Matthias Katschnig: „Wenn die Automobilindustrie ihr Produkt noch weiter in Richtung Klimaneutralität optimieren will, muss sie bei Herstellung der Bauteil ansetzen. Was hier noch fehle, sei ein Beschaffungsmarkt für hochwertige Rezyklate, der über Jahre hinweg konstante Qualität gewährleisten könnte. „Darauf zielt unser Projekt ab“, so Katschnig.

Veranstaltungstipp

Hören Sie weitere Details zum Forschungsprojekt „Rec2TecPart“ auf dem 4. Internationalen Polymerkongress.

Wann: 5. bis 6. Dezember

Wo: Schloss Puchberg Wels 

Mehr Info: www.kunststoff-cluster.at

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