In der deutschen Metallindustrie besteht ein signifikantes Potenzial zur Verbesserung der Ressourceneffizienz durch den Einsatz neuartiger sensorgestützter Analyse- und Sortiertechnologien. Dadurch können große Mengen an Primärrohstoffen substituiert und dissipative Verluste von Legierungselementen vermieden werden. Hauptziel des Projektes war die Ermittlung von Potentialen zur Verminderung von Downcycling durch ein legierungsspezifisches Recycling von Stahl-, Aluminium-, Kupfer- und Zinklegierungen. So kann eine nachhaltige Circular Economy erreicht und zudem die Versorgungssicherheit mit Metallrohstoffen unterstützt werden. Veröffentlicht in Texte | 81/2022.
Kalksandstein-Herstellung: Verarbeitung der Rohstoffe zu gebrauchsfertigen Kalksandsteinen. Dazu werden die in Silos vorgehaltenen Rohstoffe (vorwiegend Kalk und Sand) in einem Verhältnis Kalk:Sand 1:12 intensiv miteinander gemischt und in die Reaktionsbehälter geleitet. Im Reaktionsbehälter löscht der Branntkalk nach Wasserzugabe zu Kalkhydrat ab. Wenn nötig wird das Mischgut im Nachmischer auf Preßfeuchte gebracht. In den Pressen werden die Steinrohlinge geformt. Im Anschluß werden die Rohlinge unter Sattdamdfdruck ca. 4 bis 8 Stunden bei Temperaturen zwischen 160 und 220°C im Autoklaven gehärtet. Dabei wird die Kieselsäure auf der Oberfläche der Steine angelöst und bildet dann mit dem Kalkhydrat eine kristalline Bindemittelphase, die auf die Sandkörner aufwächst und sie fest miteinander verzahnt. Nach einer Abkühlung sind die Kalksandsteine gebrauchsfertig (vgl. #2). Die in dieser Bilanzierung verwendeten Daten spiegeln die Situation in der Bundesrepublik in den Jahren 1993 und 1994 wider. Der Datensatz ist nahezu vollständig und umfaßt alle in dieser Studie betrachteten Parameter. Er entstammt einer mit dem Umweltbundesamt (UBA) und dem Normenausschuß für Grundlagen im Umweltschutz (NAGUS) abgestimmten Ökobilanz des Bundesverbandes der Kalksandsteinindustrie e.V.. 1993 wurden in 151 Produktionsstätten 4,8 Mrd. Vol-NF Kalksandsteine und im Jahr 1994 in 158 Produktionsstätten 5,95 Mrd. NF Kalksandsteine hergestellt (Eden 1996). Dies entspricht 1993 einer Produktionsmasse von 14,41 Mio. t und 1994 von 17,87 Mio. t Kalksandstein . Dabei liegen der endgültigen Bilanzierung die Produktionsdaten von 74 von derzeit 162 existierenden Kalksandstein-Werken zugrunde. Aus den Daten der 74 Werke wurden, gewichtet nach der jeweiligen Produktionsmenge, in #1 Mittelwerte berechnet. Die Daten können als zuverlässig und statistisch abgesichert angesehen werden. Allerdings muß darauf hingewiesen werden, daß in Einzelfällen große Abweichungen von den verwendeten Mittelwerten auftreten können (s.u.). Genese der Kennziffern Massenbilanz: Hauptbestandteile des Kalksandsteins sind erdfeuchter Sand und Branntalk. Hinzu kommen eine Reihe von Zuschlagsstoffen wie Steinmehl (in GEMIS wurde hierfür Kalksteinmehl angesetzt). Der quantifizierte Roh- und Hilfsstoffbedarf zur Herstellung einer Tonne Kalksandsteins ist der folgenden Tabelle zu entnehmen. Tab.: Roh- und Hilfsstoffbedarf zur Herstellung einer Tonne Kalksandstein (#1) Rohstoffe Masse in kg/t Kalksandstein Quarzsand (erdfeucht) 948 Branntkalk 86 Zuschlagsstoffe (Steinmehl) 33 Summe 1067 Die in dieser Studie verwendeten Daten stimmen in der Größenordnung gut mit denen in #3 überein. Da deren Quelle jedoch nicht vollständig nachvollziehbar ist, werden sie hier nicht weiter verwendet. Energiebedarf: Der Gesamtenergiebedarf der Herstellung des Kalksandsteins resultiert aus dem Strombedarf für die Förderbänder, die Mischaggregate, das Pressen und die Stapelanlage und dem thermischen Energiebedarf zur Dampferzeugung für die Härtung der Rohlinge, der den größten Teil des Energiebedarfs ausmacht. Innerhalb des Kalksandsteinwerkes besteht ein Strombedarf von ca. 35 MJ/t Kalksandstein. Der thermische Energiebedarf zum Härten beträgt ca. 370 MJ/t Produkt. Dieser wird durch Heizöl EL, Erdgas und Heizöl S gedeckt. Die Anteile der einzelnen Energieträger haben sich in den letzten Jahren stark verschoben. Dies wird in der folgenden Tabelle dargestellt. In dieser Studie werden die Anteile für das Jahr 1994 festgeschrieben. Tab.: Prozentualer Anteil des Einsatzes verschiedener Energieträger zur Dampferzeugung bei der Kalksandsteinherstellung 1992-94 (#2). Einsatz in % 1992 1993 1994 Heizöl S 16 11 4 Heizöl EL 54 54 56 Erdgas 30 35 40 Nach dem vorgestellten Aufteilungsschlüssel für 1994 ergibt sich folgender Primärenergiebedarf in den Kalkwerken zur Herstellung einer Tonne Kalksandstein: Tab.: Vergleich des durchschnittlichen Energieeinsatzes bei der Herstellung einer Tonne Kalksandsteins aufgeschlüsselt nach dem Einsatz fossiler Energieträger nach der Statistik und der Erhebung des Kalksandstein-Verbandes (#2). Energieträger Energieeinsatz nach Statistik in MJ/t KS Energieeinsatz nach Erhebung in MJ/t KS Heizöl EL(incl. Diesel) 206,64(16) 186(16) Erdgas 147,6 122 Heizöl S 14,76 61 Strom 35 35 Summe 404 404 Wie aus der Tabelle hervorgeht, spiegelt die Erhebung des Kalksandstein-Verbandes nicht den letzten Stand bei der Verschiebung der Nutzung emissionsärmerer Energieträger wider. Die unterschiedlichen Ergebnisse verdeutlichen aber auch, daß die Entwicklung bei der Verschiebung der Nutzung der Energieträger noch nicht abgeschlossen ist. Aus diesem Grunde werden im Sinne einer Fortschreibung in dieser Studie die Werte basierend auf der Aufteilung von 1994 für weitere Berechnungen verwendet. Bei den einzelnen Kalksandstein-Werken kann es hinsichtlich des Energiebedarfs zu nennenswerten Abweichungen vom Durchschnitt kommen. Die zehn am wenigsten Energie verbrauchenden Werke der Untersuchung kommen mit weniger als 65 % des durchschnittlichen Energiebedarfs aus. Dabei handelt es sich meist um neuere Werke, die über eine größere Härtekesselkapazität verfügen und Dampfsteuerungs- und Wärmetauschanlagen betreiben. Weiterhin nutzen sie die Wärmeenergie des anfallenden Härtekondensats (#1). Demgegenüber verbrauchen die zehn am energieintensivsten arbeitenden Werke gemittelt 134 % des durchschnittlichen Energieverbrauchs. Der Spitzenwert liegt bei 972 MJ/t Kalksandstein (#1). Prozeßbedingte Luftemissionen: Prozeßbedingte Luftemissionen neben den Emissionen der Energieerzeugung zur Dampferzeugung treten in dem bilanzierten Rahmen nicht auf. Heizöl EL, Heizöl S und Gas werden in industriellen Kesseln verbrannt. Diesel wird in Motoren verbrannt. Für den Strombedarf wird der Strom-Mix für ein lokales Niederspannungsnetz verrechnet (#1). Wasserinanspruchnahme: Wasser wird zur Aufbereitung der Rohstoffe sowohl im Mischer als auch - je nach Bedarf - im Nachmischer zugegeben. Durchschnittlich werden 0,225 m³/t Kalksandstein benötigt. Das Wasser wird zu zwei Dritteln aus eigenen Brunnen gefördert, zu 10% aus Oberflächengewässern und zu 25% aus der öffentlichen Trinkwasserversorgung (#1). Abwasserinhaltsstoffe: Von den durchschnittlichen 0,083 m³ Abwasser pro t Kalksandstein werden nach #1 mehr als die Hälfte versickert. Ca. ein Drittel wird indirekt über das kommunale Kanalnetz eingeleitet, während weitere 10 % direkt in Oberflächengewässer eingeleitet werden. Das Wasser ist nach #1 durchschnittlich mit einem CSB von 9,4 g/t Kalksandstein belastet. Für den BSB5 wird die Hälfte des CSB - also 4,7 g/t - angesetzt. Mit einer AOX-Belastung ist nicht zu rechnen. Ebenso wird die zusätzliche Stickstoff- und Phosphorbelastung gleich null gesetzt. Reststoffe: Die folgende Tabelle zeigt die pro Tonne Kalksandstein anfallenden Abfälle: Tab.: Abfälle bezogen auf eine Tonne produzierten Kalksandstein (#1). Abfallart Menge in kg/t KS Ölfilter 0,002 feste Betriebsmittel (verunreinigt) 0,008 Altöle 0,059 Ölabscheiderinhalte 0,0003 Ölbinder 0,037 Gewerblicher Restmüll 0,156 Summe 0,2623 Pro Tonne Kalksandstein fallen also ca. 0,26 kg Reststoffe an. Verschleiß der Preß- und Formwerkzeuge sowie Verpackungsmaterialien wurden nicht mitbilanziert. Produktionsabfälle in Form von Kalksandstein können im vollen Umfang in den Prozeß zurückgeführt werden. Kalksandsteine können nach dem Gebrauch auch einem stofflichen Recycling zugeführt werden. Der recycelte Kalksandstein hat eine etwas gröbere Struktur, so daß man streng genommen von einem Downcycling sprechen müßte. Der Einsatzzweck ist jedoch nur als Sichtmauerstein eingeschränkt (#3). Der Recyclingpfad wird aufgrund mangelnder Daten in dieser Studie nicht berücksichtigt. Auslastung: 5000h/a Brenn-/Einsatzstoff: Baustoffe gesicherte Leistung: 100% Jahr: 2000 Lebensdauer: 20a Leistung: 1t/h Nutzungsgrad: 105% Produkt: Baustoffe
Im Rahmen des UFOPLAN-Vorhabens "Möglichkeiten und Grenzen der Entsorgung carbonfaserverstärker Kunststoffabfälle in thermischen Prozessen" wurden unterschiedliche thermische Prozesse im Hinblick auf ihre Eignung zur energetischen und rohstofflichen Verwertung verschiedener carbonfaserhaltiger Abfälle untersucht. Der Fokus der Messungen an den großtechnischen Anlagen lag auf der Ermittlung einer potenziellen Faserbelastung der prozessspezifischen Reststoffe bzw. Produkte. Zusätzlich wurden Laboruntersuchungen zum thermischen Faserabbau, sowie zur mechanischen und chemischen Faserrückgewinnung durchgeführt. Eine begleitend durchgeführte Recherche zum Stand des Wissens und der Technik zur Behandlung von carbonfaserhaltigen Abfällen zeigt, dass es Ansätze zum Recycling von Carbonfasern (CF) gibt. Auch für mit Kunststoff benetzte (CFK) Abfälle existiert mit der Pyrolyse ein Prozess zum werkstofflichen Recycling. Die dabei rezyklierten Carbonfasern (rCF) werden bereits in einzelnen Anwendungen eingesetzt. Eine breitere Marktakzeptanz fehlt derzeit noch. Die Laboruntersuchungen zu Methoden der Faserrückgewinnung mittels mechanischer Prozesse zeigten, dass verschiedene Abfallarten unterschiedliches Zerkleinerungsverhalten aufweisen. Kurzfasern können in bestimmten Prozessen durch mechanisch aufbereitete rezyklierte Materialien ersetzt werden. Durch den Zerkleinerungsschritt kommt es jedoch zum Downcycling. Bei den Untersuchungen zur chemischen Faserrückgewinnung mittels Solvolyse konnte im Labormaßstab, insbesondere mit überkritischem Wasser sowie angesäuertem Polyethylenglycol, das grundsätzliche Potenzial nachgewiesen werden. Im Fokus des Projekts standen die großtechnischen Untersuchungen zur energetischen Verwertung carbonfaserhaltiger Abfälle in einer Siedlungs- und einer Sonderabfallverbrennungsanlage sowie einer Zementofenanlage. Für eine rohstoffliche Verwertung als Kohlenstoffsubstitut wurden Untersuchungen in einem Elektroniederschachtofen der Calciumcarbidherstellung durchgeführt. Die großtechnischen Untersuchungen zeigten, dass Siedlungs- und Sonderabfallverbrennungsanlagen für eine energetische Verwertung von Carbonfasern nicht geeignet sind, da ein Großteil der Carbonfasern unter den Prozessbedingungen nicht ausreichend umgesetzt und zu einem erheblichen Anteil mit der Rostasche bzw. Schlacke ausgetragen wurde. Weiterhin wurden insbesondere in der Siedlungsabfallverbrennungsanlage, die mit einer Rostfeuerung ausgestattet ist, Carbonfasern mit dem Abgasstrom aus dem Feuerraum ausgetragen. Fasern wurden in der Kesselasche und den Rückständen der Abgasreinigung festgestellt. Auch in der Sonderabfallverbrennungsanlage wurden Carbonfasern in der Kesselasche gefunden, jedoch in geringerer Menge als bei den Messungen an der Rostfeuerung. Ein Austrag von Fasern über den Kamin erfolgte in keiner der Anlagen. Ein Teil der Fasern lag in Geometrien vor, die der WHO-Definition für lungengängige Fasern entsprechen (WHO-Fasern). Die Untersuchungen in der Zementofenanlage erforderten zunächst orientierende Experimente zur Art der Aufgabe der carbonfaserhaltigen Stoffströme. Im Rahmen der Mitverbrennung wurde die aufbereitete CF-Fraktion mit dem Ersatzbrennstoff (Fluff) über den Ofenbrenner dosiert. Bei den Analysen der Produkte wurden im Klinker in einzelnen Proben Carbonfasern in moderater Anzahl nachgewiesen, deren Menge sich aber nicht signifikant von der Referenzmessung, (ohne CF-Mitverbrennung) unterschied. Da im Rahmen dieses Projekts die Zugabe der carbonfaserhaltigen Abfälle nur in einem sehr begrenzten Zeitintervall erfolgen konnte, lassen die vorlie-genden Ergebnisse keine abschließende Bewertung des Verwertungsweges Zementofenanlage zu. Zur Klärung sind Langzeitversuche unter CFK-Mitverbrennung (zumindest über mehrere Tage, besser Wochen) mit begleitendem Produkt-Monitoring erforderlich. In einem Elektroniederschachtofen zur Calciumcarbidherstellung wurden die großtechnischen Untersuchungen zur rohstofflichen Verwertung von carbonfaserhaltigen Abfällen durchgeführt. Für den Einsatz im Carbidofen war eine spezielle Vorbereitung der carbonfaserhaltigen Abfälle notwendig. Unter Zusatz von Altkunststoff wurden vorzerkleinerte CFK-Abfälle eigens für die Messkampagne pelletiert. Im Carbidofen wurde ein weitgehender Umsatz der carbonfaserhaltigen Einsatzstoffe erzielt. Um als Verwertungsoption in Frage zu kommen, müssten allerdings die vorgelagerten Verfahren zur Aufbereitung des carbonfaserhaltigen Aufgabeguts optimiert werden. Des Weiteren ist zu beachten, dass ein Teil der zugeführten Carbonfasern mit dem Ofengas ausgetragen wird und diese gemeinsam mit den Rohstoffstäuben abgeschieden, granuliert und extern verwertet werden. Der Carbonfasergehalt in dieser Fraktion lag bei den Messungen zwischen 0,2 und 0,6 Ma.-%. Auch in dieser Fraktion konnten in geringer Menge (< 0,2 ppm) Fasern mit WHO-Charakteristik nachgewiesen werden. Aus den Ergebnissen des Projekts kann abgeleitet werden, dass sowohl die gezielte Entsorgung von Carbonfasern als auch deren Eintrag mit anderen Abfällen in Siedlungs- und Sonderabfallverbrennungsanlagen zu vermeiden ist. Auch die Entsorgung in Zementofenanlagen sollte zumindest solange unterbleiben, bis in Langzeitversuchen nachgewiesen wurde, dass ein relevanter Eintrag von Fasern in das Produkt Klinker ausgeschlossen werden kann. Die rohstoffliche Verwertung von carbonfaserhaltigen Materialien im Elektroniederschachtofen der Calciumcarbidherstellung ist prinzipiell möglich, erfordert allerdings eine aufwändige Aufbereitung der Einsatzmaterialen. Vorher sind zudem weitergehende Untersuchungen zur Optimierung der CFK-Zugabe in den Ofen durchzuführen, um den Faseraustrag mit dem Ofengas zu reduzieren. Als unmittelbare Maßnahme sollten geeignete separate Erfassungswege und Sortier- bzw. Aufbereitungstechniken für carbonfaserhaltige Rest- und Abfallströme etabliert werden. Dies ist die Voraussetzung für eine gezielte Bewirtschaftung und in deren Folge eine umweltverträgliche Entsorgung von CFK. Darüber hinaus sind weitere Forschungsarbeiten zur Verwertung in bestehenden oder neu zu entwickelnden Hochtemperaturprozessen erforderlich. Quelle: Forschungsbericht
Das Projekt "Aufbau eines Netzwerkes zur Wiederverwendung von gebrauchten Bauteilen in Deutschland" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungsvereinigung Recycling und Wertstoffverwertung im Bauwesen durchgeführt. Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: Bauen und Wohnen ist ein Bereich der überraschend große Mengen an Energie und Stoffen verbraucht, und zwar sowohl für die Konstruktion von Gebäuden als auch für den Betrieb. Der Rohstoffverbrauch für Bauten beläuft sich in Deutschland auf gewaltige Mengen von 700 bis 800 Millionen Tonnen pro Jahr. Die Akteure des bauteilnetzDEUTSCHLAND haben sich vorgenommen an dieser Stelle einen deutlichen Beitrag zur Ressourcenschonung und Energieeinsparung zu leisten. Das Ziel ist es Bauteile flächendeckend in den Kreislauf der Bauwirtschaft zurückzuführen. Dabei ist es den Initiatoren wichtig regionale Kreisläufe durch die Einrichtung von dezentralen Bauteillagern zu schließen. Die bundesweite Vernetzung soll das Agieren der Einzelnen stärken. Gleichzeitig soll der demontagefreundliche Wiedereinbau, der u.a. einen Beitrag zur Ressourcenschonung und zur Langlebigkeit der einzelnen Bauteile liefert, Planern und Handwerksbetrieben wieder bewusst gemacht werden (ganz praktisch bemerkt: 'schrauben statt kleben'). Bestandsgebäude sind unsere Rohstofflager von morgen. Das Potential, das in Gebäuden vorhanden ist soll durch die Aktivitäten des bauteilnetzDEUTSCHLAND bewusst gemacht werden. Ziel ist einen Beitrag zur Umweltentlastung zu leisten:- Vermeidung von Baustellenabfällen- Vermeidung von Downcycling (niedere Verwertung)- Verminderung des CO2-Ausstoßes und- Einsparung von Rohstoffen- Einsparung von Primärenergie. Die wesentlichen Hauptziele des bauteilnetzDEUTSCHLAND sind im Förderzeitraum von 2006-2009 erreicht worden. Eine breite Öffentlichkeit wurde informiert, ein weites Netzwerk gespannt und fünf neue Bauteilebörsen an den Start gebracht.
Das Projekt "Aufbau eines Netzwerkes zur Wiederverwendung von gebrauchten Bauteilen in Deutschland" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungsvereinigung Recycling und Wertstoffverwertung im Bauwesen durchgeführt. Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: Bauen und Wohnen ist ein Bereich der überraschend große Mengen an Energie und Stoffen verbraucht, und zwar sowohl für die Konstruktion von Gebäuden als auch für den Betrieb. Der Rohstoffverbrauch für Bauten beläuft sich in Deutschland auf gewaltige Mengen von 700 bis 800 Millionen Tonnen pro Jahr. Die Akteure des bauteilnetzDEUTSCHLAND haben sich vorgenommen an dieser Stelle einen deutlichen Beitrag zur Ressourcenschonung und Energieeinsparung zu leisten. Das Ziel ist es Bauteile flächendeckend in den Kreislauf der Bauwirtschaft zurückzuführen. Dabei ist es den Initiatoren wichtig regionale Kreisläufe durch die Einrichtung von dezentralen Bauteillagern zu schließen. Die bundesweite Vernetzung soll das Agieren der Einzelnen stärken. Gleichzeitig soll der demontagefreundliche Wiedereinbau, der u.a. einen Beitrag zur Ressourcenschonung und zur Langlebigkeit der einzelnen Bauteile liefert, Planern und Handwerksbetrieben wieder bewusst gemacht werden (ganz praktisch bemerkt: 'schrauben statt kleben'). Bestandsgebäude sind unsere Rohstofflager von morgen. Das Potential, das in Gebäuden vorhanden ist soll durch die Aktivitäten des bauteilnetzDEUTSCHLAND bewusst gemacht werden. Ziel ist einen Beitrag zur Umweltentlastung zu leisten:-Vermeidung von Baustellenabfällen- Vermeidung von Downcycling (niedere Verwertung)-Verminderung des CO2-Ausstoßes und-Einsparung von Rohstoffen -Einsparung von Primärenergie. Die wesentlichen Hauptziele des bauteilnetzDEUTSCHLAND sind im Förderzeitraum von 2006-2009 erreicht worden. Eine breite Öffentlichkeit wurde informiert, ein weites Netzwerk gespannt und fünf neue Bauteilebörsen an den Start gebracht. Das Projekt (Aktenzeichen: 23023/ )Zielsetzung und Anlass des Vorhabens Bauen und Wohnen ist ein Bereich der überraschend große Mengen an Energie und Stoffen verbraucht, und zwar sowohl für die Konstruktion von Gebäuden als auch für den Betrieb. Der Rohstoffverbrauch für Bauten beläuft sich in Deutschland auf gewaltige Mengen von 700 bis 800 Millionen Tonnen pro Jahr. Die Akteure des bauteilnetzDEUTSCHLAND haben sich vorgenommen an dieser Stelle einen deutlichen Beitrag zur Ressourcenschonung und Energieeinsparung zu leisten. Das Ziel ist es Bauteile flächendeckend in den Kreislauf der Bauwirtschaft zurückzuführen. Dabei ist es den Initiatoren wichtig regionale Kreisläufe durch die Einrichtung von dezentralen Bauteillagern zu schließen. Die bundesweite Vernetzung soll das Agieren der Einzelnen stärken. Gleichzeitig soll der demontagefreundliche Wiedereinbau, der u.a. einen Beitrag zur Ressourcenschonung und zur Langlebigkeit der einzelnen Bauteile liefert, Planern und Handwerksbetrieben wieder bewusst gemacht werden (ganz praktisch bemerkt: 'schrauben statt kleben'). Bestandsgebäude sind unsere Rohstofflager von morgen. Das Potential, das in Gebäuden vorhanden ist soll durch die Aktivitäten des bauteilnetzDEUTSCHLAND bewusst gemacht werden. usw.
Das Projekt "Recycling von Bestandteilen von Getraenkekartons" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Strepp Papierfabrik Hochkoppelmühle durchgeführt. The objective of the project is to make the high grade cellulose from beverage cartons available to the paper industry and to avoid remains consisting of Al-PE composites. These remains will be used to produce thermal energy from the polyethylene in a pyrolytic process and aluminium will be separated. Up to now the residual laminate of aluminium (Al) and polyethylene (PE) produced from the recycling of composite packagings has not been able to be economically processed. It is generally dumped at high costs. An economical, environmentally compatible alternative is thermolysis of PE since the present processing capacities for recycling are greatly inadequate. Moreover, the quality of the plastic falls in every recycling process (downcycling). A demonstration plant with a throughput of 36000 tpa composite material is planned. The paper industry could hereby be supplied with approx 25000 tpa of high-quality cellulose. At the same time around 1500 tpa of aluminium would be produced and could be used in Al-processing industries. Around 7500 tpa of polyethylene can be put to direct thermal use, thus easing the burden on the energy balance during paper manufacture. The cooperation with a Spanish partner is desirable since the problems there are similar to those encountered here and an international transport of waste could thus be prevented.
Das Projekt "Teilvorhaben: 3 D Formteil mit FIM gefertigt" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fiber Engineering GmbH durchgeführt. Der Einsatz von nachwachsenden Biopolymeren sind ein wesentlicher Bestandteil einer nachhaltigen Strategie zur Substitution von erdölbasierten Werkstoffen und damit ein wesentlicher Beitrag zum Klimaschutz. Neue Technologien ermöglichen nun auch den Einsatz von Biopolymerwerkstoffen im technischen Einsatz vor allem bei Verbundwerkstoffen für den Leichtbau. Auf dieser Strategie baut das vorliegende Verbundprojekt auf, indem nachhaltige, faserverstärkte Verbundwerkstoffe auf Basis des natürlichen, nachwachsenden Rohstoffs Cellulose für eine industrielle Nutzung entwickelt werden. Somit leistet das Verbundprojekt einen ökologischen und wirtschaftlichen Beitrag zur Verringerung der Umwelt- und CO2-Belastung. Dank der einzigartigen mechanischen und funktionellen Eigenschaften sollen diese neuartigen Verbundwerkstoffe nicht vollständig rezyklierbare Verbundwerkstoffe wie glasfaserverstärkte Kunststoffverbunde (GFK) ersetzen. Hierfür werden technische Celluloseregeneratfasergarne in eine auf Cellulosederivaten basierende Matrix eingebettet, um somit die Herstellung und Entwicklung von nachhaltigen, faserverstärkten thermoplastischen Verbundwerkstoffen zu ermöglichen. Dadurch werden neuartige technische Hybridtextilien erhalten, die über erprobte Verfahren (Pultrusion, Thermoformen mittels einer Heißpresse) in die gewünschten Demonstratoren und fertigen Produkte wie beispielweise Innenverkleidungen für den Automotivbereich oder Leichtbaukonstruktionsteile für Pavillons oder Möbelprofile technologisch umgesetzt werden. Nach einer tiefergehenden Prozessanalyse und Prozessoptimierung erfolgt im weiteren Projektverlauf eine Hochskalierung der neuen Technologie bis hin zur Herstellung der Formteile. Weiter zeichnet sich dieses Verbundprojekt dadurch aus, dass ein Konzept zum Re- und Downcycling der End-of-Life-Verbundwerkstoffe entwickelt und angewandt werden soll, wodurch die Umweltbelastung reduziert und Ressourcen eingespart werden.
Das Projekt "Entwicklung eines Verfahrens zur Separation von Coatings und Textilien zur Wiederverwertung der Basisrohstoffe" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Friedrich Seiz GmbH durchgeführt. Zielsetzung: Das Forschungsprojekt hat die Entwicklung eines Verfahrens zur Trennung von Beschichtungen und Textilien zum Ziel. Speziell geht es um persönliche Schutzausrüstung (PSA) in Form von Arbeitsschutzhandschuhen mit Nitrilkautschuk-Beschichtung, deren Basisrohstoffe zurückgewonnen und wiederverwertet werden sollen. Ansprüche an das Vorhaben sind das Schließen von Lücken in der Kreislaufwirtschaft sowie Vermeidung von Abfällen. Daher wird angestrebt, ein Downcycling der gewonnenen Rohstoffe zu vermeiden und aus ihnen wieder beschichtete Textilien herzustellen. Zur Umsetzung dieses Vorhabens soll ein mehrstufiges Recyclingverfahren zum Trennen der in den Schutzhandschuhen enthaltenen Wertstoffe entwickelt werden. Die von den Projektpartnern zu erarbeitenden und zu untersuchten Prozessschritte beinhalten dabei neben Wasch- und Sortiervorgängen auch das Schreddern und Feinmalen der Arbeitsschutzhandschuhe mit anschließendem Sieben oder Windsichten zur Rückgewinnung der Ausgangsmaterialien, um diese schmelzfiltern oder granulieren zu können. Anlass des Projektes ist der Anfall hoher Abfallmengen an beschichteten Handschuhen, was bspw. bei der Daimler Truck AG rund 5,8 Mio. Paare pro Jahr ausmacht. Potenziell als Abfall anfallen können ca. 124 Mio. Paare pro Jahr (ca. 6.200 t), wenn man von der Gesamtmenge produzierter Ware in diesem Segment ausgeht. Die beschichteten Handschuhe werden am Endes ihres Gebrauchs der Müllverbrennung zugeführt. Grund der thermischen Verwertung ist die Untrennbarkeit der Beschichtungen vom Substrat mit der bestehenden Prozesstechnik. Bei der Seiz Industriehandschuhe GmbH machen die zur Entsorgung aussortierten Handschuhe ca. 35 t aus, was 7 % von 500 t Reinigungsware entspricht. Unbeschichtete Textilien werden aufgerissen und z. T. in Abmischungen mit Neufasern in Vliesstoffen für den nicht sichtbaren Bereich im Automobil, als Putzlappen, Füllstoffe und in weiteren Anwendungen eingesetzt. Diese Verwendung recycelbarer Wertstoffe ist bisher für beschichtete Handschuhe nicht möglich. Eine Rückführung der Handschuhrohstoffe kann jedoch den Rohstoffverbrauch für Neuprodukte reduzieren und somit eine Energieeinsparung bei der Produktion begünstigen. Die nebenstehende Abbildung führt eine Soll-Ist-Darstellung der Kreislaufwirtschaft im geplanten Projekt auf. Beim Recycling von Arbeitsschutzkleidung allgemein, und bei Handschuhen im Besonderen, muss beachtet werden, dass es sich um Funktionstextilien handelt mit der Aufgabe, ihren Träger vor Umwelteinwirkungen zu schützen. Die Handschuhe stellen einen Verbundwerkstoff dar, der aus Polyamid 6.6 (Nylon) und Nitril-Butadien-Kautschuk (NBR) besteht. Der Nylon-Bestandteil ist ein linear aufgebautes Polyamid aus der Gruppe der Copolymere, welches nach dem Schmelzen zu Endlosfasern (Filamenten) ausgesponnen und zur textilen Fläche verstrickt wird. Der Synthesekautschuk für die Handschuhbeschichtung ist das Co-Polymerisat von Acrylnitril und 3-Butadien und wird zum Erreichen von Chemikalienfestigkeit auf die Arbeitsschutzhandschuhen aufgebracht. Die Arbeitsschutzhandschuhe mit NBR-Beschichtung werden derzeit einer Wiederverwendung nach Wiederaufbereitung durch Waschen zugeführt. Diese kann die Handschuhe jedoch nicht ewig vor Verschleiß und daher der thermischen Verwertung bewahren. Grund ist, dass derzeit keine passenden Trennverfahren für NBR-PA-Verbunde bekannt sind. Die Herstellung neuer Arbeitsschutzhandschuhe aus wiederaufbereiteten Bestandteilen ist ein Bestreben des Forschungsprojektes. Die bisherigen Recyclingansätze innerhalb der Textilindustrie sind dafür jedoch nicht geeignet. Im Rahmen des Projektes soll weiterhin eine Analyse des Produktportfolios beim Schutzhandschuhhersteller Seiz erfolgen, um Sortiervorgaben und Prozesswege für das Recycling zu definieren. Weiterhin sollen Vorgaben für Neuentwicklungen und die Beschaffung von Rohstoffen festgelegt werden, um die Produkte umweltneutraler zu gestalten. (Text gekürzt)
Das Projekt "ElectSME - Reduzierung von Kosten am Ende der Produktlebenszeit durch eine standardisierte, simultane Entwicklungsmethodik fuer KMU-Supply Chains" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Fakultät für Konstruktions- und Fertigungstechnik, Institut für Arbeitswissenschaft und Technologiemanagement durchgeführt. Das Projekt soll eine integrierte zweite Generation von Design-for-Recycling Methodik fuer die europaeische Industrie liefern. Es baut auf den Tools der ersten Generation - DEMROP und TOPROCO - auf. Obwohl als Testbereich gebrauchte elektrische und elektronische Geraete verwendet werden, wird die ElectSME-Methode generisch und deshalb auf andere technische Produkte uebertragbar sein. Es ist beabsichtigt, u.a. folgende Informationen zu liefern: eine kostenguenstige Software, die an der ganzen Supply Chain ein Tool fuer die EOL-Optimierung bietet, das sich am Markt orientiert, simultan und standardisiert ist; Methoden zur Reduzierung von Kosten am Ende der Produktlebenszeit (EOL) ueber die ganze Supply Chain hinweg; Aufbau mehrerer Recyclingdatenbanken, die Recyclingtechnologien beinhalten, d.h. vom Material downcycling bis hin zur Weiterverwendung, Wiedereinsetzung und Wiederverwendung von Produkten und Komponenten, um die Kluft zwischen dem Know How der Konstrukteure und der Recyclingunternehmen in der EOL-Optimierung ueberbruecken zu koennen, etc.
Das Projekt "Vollständige Verwertung der Sandfraktion aus dem Bauschuttrecycling - RECDEMO" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung, Abteilung 4 Material und Umwelt, Fachgruppe 4.3 Abfallbehandlung und Altlastensanierung durchgeführt. Problemstellung: In Deutschland fallen pro Jahr ca. 60 Mio Tonnen Bauschutt als Abfall an. Zurzeit werden ca. 70 Prozent des Bauschutts wieder verwertet. Bei der Wiederverwertung handelt es sich jedoch in der Regel um ein so genanntes Downcycling, z.B. als Straßenunterbau. Die höhere Qualität der beispielsweise im Betonbruch enthaltenen Materialien wird hierbei nur in geringem Umfang genutzt. Ein höherwertiger Verwertungsweg ist das Recycling von Betonbruch als Betonzuschlag, das jedoch bisher nur in geringem Umfang für die Fraktion 0/4 mm, den sogenannten Brechsand, genutzt werden kann. Grund hierfür ist, dass sich die Eigenschaften von trocken abgesiebtem Brechsand deutlich von denen des zu ersetzenden Natursandes unterscheiden, so dass es zu einer Verschlechterung der Betoneigenschaften kommt. Projektziele: Aufbereitung der Betonbrechsandfraktion aus Bauschutt mittels eines Nassverfahrens zu einer geeigneten Gesteinskörnung für die Betonherstellung sowie die vollständige Verwertung der bei diesem Verfahren anfallenden Reststoffe. Best LIFE-Environment projects: RECDEMO wurde als eines der 25 besten Projekte im LIFE-Demonstrationsprogramm im Bewertungszeitraum 2004/2005 ausgezeichnet.