Kreislaufführung von Roh-, Hilfs- und Betriebsstoffen

Teil 1 >  Ressourceneffizienz, Anwendungsbereich, Grenzen
Teil 2 >  Wege der Umsetzung und Beispiele

RECYCLING VON STOFFGEMISCHEN

Innerhalb von Produktionsprozessen fallen in vielen Fällen Stoffgemische als Nebenprodukte an (z. B. verunreinigte Lösungsmittel bei der Lackherstellung). Die Entsorgung dieser teilweise umwelt- und/oder gesundheitsschädlichen Substanzen als Sondermüll ist aufwändig und teuer. Kreislaufführung kann hier dabei helfen, Abfälle zu vermeiden und zusätzlich Kosten für die Neubeschaffung der Produktionsinputs zu verringern. Die hierfür notwendigen Aufbereitungsprozesse dienen dazu, Stoffe so weit möglich voneinander zu trennen und aufzureinigen, wie z. B. bei der Rückgewinnung von Metallen aus Galvanikschlämmen [4].

-> Beispiel

Recycling von Phenol zur Herstellung von Polycarbonaten

Das Unternehmen Lanxess produziert in Mannheim Chemikalien, die als Ausgangsstoff zur Herstellung von Polycarbonaten nutzbar sind. Als einer der Inputs in den Prozess wird hier Phenol verwendet, welcher verfahrensbedingt in Überschuss eingesetzt wird. Demnach reagiert nur ein Teil der zugegebenen Phenolmenge zu dem gewünschten Produkt. Der nichtumgesetzte Phenolanteil liegt am Reaktorausgang noch unverbraucht im Reaktionsgemisch vor und könnte prinzipiell zurückgewonnen werden. Bisher war dies jedoch schwierig, da in den Prozessabwässern auch andere Stoffe, wie z. B. weitere Alkohole, enthalten sind. Daher mussten die Abwässer aufgrund der Toxizität von Phenol als Sondermüll entsorgt werden.

Die Herausforderung am Standort Mannheim bestand darin, ein Verfahren zu entwickeln, um den Phenolstoffkreislauf zu schließen, ohne dabei die gegebenen Anlagen grundlegend verändern zu müssen. In dem entwickelten Verfahren, basierend auf einem Destillationsprozess, können jährlich 150 Tonnen Phenol eingespart werden. Außerdem konnten kontaminierte Abfälle im Umfang von 150 Tonnen vermieden werden, wodurch eine Einsparung von Entsorgungskosten im Umfang von bis zu 30.000 Euro möglich ist [5].

RECYCLING VON VERLUSTEN UND AUSSCHUSS

Ausschüsse entstehen in der Produktion aufgrund von Qualitätsabweichungen zwischen dem Output der Prozesse und den Anforderungen an das Ergebnis seitens der Konstruktion (z. B. Abweichungen von erlaubten Toleranzen). Als Verlust wird der Anteil des Rohmaterials bezeichnet, der technisch bedingt durch Formänderung anfällt und nicht in das finale Produkt eingeht (z. B. Verschnitt bei Trennvorgängen) [6]. Beide Arten von Stoffströmen innerhalb des Produktionsprozesses sind unerwünscht, jedoch nur zu einem gewissen Grad vermeidbar. Kreislaufführung kann daher dabei helfen, diese nicht produktiv nutzbaren Materialien wieder in den Prozess zurückzuführen. Da die hier auftretenden Stoffe zumeist sortenrein vorliegen, ist die Aufbereitung im Vergleich zur Behandlung von Stoffgemischen einfacher. Außerdem haben die hier gesammelten Materialreste in vielen Fällen bereits vor der Aufbereitung einen ökonomischen Wert (z. B. Altmetallpreis bei Stahlschrott). In diesem Fall müssen die durch eine Kreislaufführung verringerten Materialkosten der Produktion dem Verkaufswert des Abfallstroms gegengerechnet werden.

-> Beispiel

Recycling von Weichschaum-Abfällen

Ca. 200.000 Tonnen Polyurethan-Blockweichschaumstoffe werden in Deutschland jedes Jahr als Materialien für Matratzen, Polsterungen und technische Schäume hergestellt. Bei der Herstellung fallen allerdings ebenfalls bis zu 30.000 Tonnen Verschnitt an, wodurch auch ein hoher ökonomischer Anreiz besteht, zumindest Teile dieses Stoffstroms wieder für die Produktion nutzbar zu machen. Die H & S Anlagentechnik GmbH aus Sulingen hat zu diesem Zweck ein innovatives Recyclingverfahren entwickelt, bei dem der Ausgangsstoff Polyol (organische Verbindung) aus dem Blockweichschaumstoff-Verschnitt wiedergewonnen wird. Dazu werden aus Weichschaum-Flocken durch Zugabe von Dicarbonsäuren und Katalysatoren Recycling-Polyole gewonnen. Bis zu 25 % Recycling-Polyol kann einer neuen Produktion von Polyurethan-Blockweichschaumstoff zugeführt werden, ohne die technischen Eigenschaften zu verändern. Darüber hinaus ist auch ein erneutes Recycling bei gleichbleibender Qualität möglich.

Nach derzeitigen Prognosen könnten derzeit bis zu 10.000 Tonnen Polyole durch Recyclingstoffe ersetzt werden. Die Kosten pro Tonne Blockweichschaumstoff sind 35 – 40 % geringer [7].

Teil 1 >  Ressourceneffizienz, Anwendungsbereich, Grenzen
Teil 2 >  Wege der Umsetzung und Beispiele

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