Die Fa. METRAN Rohstoff-Aufbereitungs GmbH ist in Oesterreich Marktfuehrer auf dem Gebiet der grosstechnischen Trennung von Metall-Kunststoff-Gemischen (z.B. Altautos, Elektronikschrott). Dabei werden sortenreine Metallfraktionen erzeugt, die als Sekundaerrohstoff in Huetten und Giessereien zu neuen Produkten veredelt werden. Daneben fallen aber im Ausmass von 40-50 M.-Prozent (vermischte) Gummi-Kunststoffholzfraktionen an, die momentan noch unbehandelt deponiert werden. Aufgrund der gesetzlichen Rahmenbedingungen, die ein weitgehendes Deponierungsverbot fuer unbehandelte Abfaelle ab 2004 vorsehen, hat das vom NOe Wirtschaftsfoerderungs- und Strukturverbesserungsfonds gefoerderte Forschungsprojekt 'Brennstoffaufbereitung METRAN' das Ziel, die vorhanden Aufbereitungsprozesse dahingehend zu optimieren, dass in Zukunft Brennstoffe erzeugt werden koennen, die den Eingangsanforderungen potenzieller Verwerter (z.B. Stahl- und Zementindustrie) entsprechen und somit als Sekundaerenergietraeger eingesetzt werden koennen. Bei erfolgreichem Abschluss des Projektes wird ein bedeutender Beitrag einerseits zur Loesung abfallwirtschaftlicher Probleme in Oesterreich und andererseits zur Erreichung des Kyoto-Zieles geleistet werden.
Objective: The aim of the project is the erection and testing of a facility demonstrating the utilization of shredder waste as substitute fuel for the production of cement clinker. Investigation is to be carried out to determine the additional equipment and changes that are necessary in an existing plant in order to operate with this substitute fuel and to estimate the extend of its effects on the product, the production plant and the environment. On a 40 per cent estimated substitution of fuel, a saving of 17,000 TOE per year in this plant. Expected payback time is approx. 2 years. General Information: In this project, shredder waste is to be utilized by the cement industry. The project was split in two phases i.e. the preliminary and the large scale demonstration. The first phase was carried out in the Mark 2 B cement plant/Beckum while the large scale demonstration phase was carried out in the Dyckerhoff-Zementwerk in Göllheim. In the preliminary phase investigation was carried in realizing the ability of using shredder as a substitute fuel as well as its possible impact on the product quality and the environment. With the experience gained in the first phase and with an estimated content of 14-16 GJ/T of shredder, the large scale demonstration was planned for the Göllheim factory where the investigation of the storage, transport, dosing, firing and large scale production techniques was done. Additional investigation was carried on the service life of the plant and materials used and their influence on the production process. Achievements: The project lasted 35 months. The preliminary phase lasted 6 while the large scale demonstration 29 months. In the preliminary phase problems of storage and handling of this bulky waste material were met. However no positive environmental implications were reported. In the large scale demonstration phase a number of waste beneficiation test were carried out to ensure that clinker quality was maintained. During this period an increase of the chloride content of the clinker was found thus limiting the amount of fuel substitution to less than 10 per cent to meet the French standards and less than 15 per cent to meet the German. To achieve this, a bypass installation was found necessary increasing further the overall installation cost. Since that time only shredder material with a high content of gum and less plastic material has been used. In the second plant in Beckum we found pcb in the shredder material. For this reason we were obliged to stop the project, because we have no official allowance to burn pcb-contenting material.
Unter den synthetischen Elastomeren ist Ethylen-Propylen-Dien-Monomer (EPDM) Kautschuk gegenwärtig das Material mit den höchsten jährlichen Zuwachsraten; mit 7% Anteil an der gesamten Gummierzeugung ist es das am häufigsten verwendete Vulkanisat. EPDM Kautschuk wird in der Bundesrepublik Deutschland in großen Mengen (größer als 100.000 t / Jahr) zu flexiblen Folien, Schläuchen und Dichtungen verarbeitet. Da das stoffliche Recycling von EPDM-Produktionsabfällen bisher impraktikabel ist, werden die Abfälle entweder entsprechend der bestehenden gesetzlichen Vorgaben deponiert oder thermisch verwertet. Das Ziel des Projektes war die Entwicklung eines lösungsmittelfreien Reaktivierungsverfahrens von Mahlgut aus EPDM-Kautschuk durch Anwendung von flüssigen Polymeren (LP), sowie die Untersuchung der Verarbeitung des modifizierten Mahlguts als Rohstoffsubstitut, in hohen Massenanteilen (bis zu 50 wt%) mit EPDM-Kautschuk. Das Vorhaben hat das Ziel mit so einen Verfahren Kosteneinsparungen durch Rohstoffeinsparung und weniger Deponie- und Entsorgungskosten zu erreichen; somit wird ein Beitrag zur Umweltentlastung durch einen geschlossenen Stoffkreislauf geleistet. Die erste primäre Ökobilanz stellt sich positiv dar.
Perspektiven nach Ende der Förderung durch die DBU
Zusammenfassend kann festgestellt werden, dass ein neues Verfahren zur Aufarbeitung von ausvulkanisierten Gummiabfällen zu chemisch aktiven Gummimehlen - sogenannte Rohstoffsubstitute - entwickelt wurde. Die aktiven Rohstoffsubstitute können ohne mechanischen Kennwerteverlust der Originalrezeptur in größeren Mengen wieder zugeführt werden. Die erste primäre Ökobilanz stellt sich positiv dar. Die Wirtschaftsbilanz zeigt, dass das Ersetzen des Rohmaterials durch 25% der aktivierten EPDM-P die Gesamtkosten für 1 Tonne des Endprodukts um 12.16% und bei Ersetzen durch 50% aktivierter EPDM-P sogar um 23.93% senkt. Den im Projekt erarbeiteten Kenntnissen und Erfahrungen können künftig auf weitere Kautschuktypen (z.B. SBR oder ABS) oder in Verbindung mit anderen Polymeren wie PP zu neuen Verbundmaterialien erweitert werden. Hierin liegt auch eine ökonomische Chance. Unsere Veröffentlichung in der Fachzeitschrift für polymere Werkstoffe 'KGK', 2014, hat ein positives Echo gefunden. Firmen wie Henkel haben Interesse für solche Rohstoffsubstitute gezeigt. Es gab Nachfrage, ob solche Rohstoffsubstitute kommerziell erhältlich sind. Nach Abschluss der Förderung durch die DBU soll das Projekt weitergeführt werden, dass entweder über eine weitere Förderung oder durch Kooperationen mit anderen Unternehmen Rohstoffsubstitute in Granulat/Schlauch Form als kommerzielle Produkte auf dem Mark gebracht werden können.
Der internationale Automobilzulieferer Continental stellt Reifen sowie technische Komponenten für Fahrzeuge aller Art her. Dem Unternehmen ist es gelungen, für die beim Runderneuerungsprozess anfallenden Gummiabfälle (sogenanntes Raumehl) ein hochinnovatives Recyclingverfahren zu entwickeln: anfallendes Raumehl, das bisher im Downcycling für technisch minderwertigere Einsatzzwecke weiterverwendet wurde, wird nun in einer Recycling-Anlage zu hochinnovativem Reclaim-Material weiterverarbeitet, welches wiederum für Reifenmischungen genutzt wird. Mischungen mit dem neuen Reclaim-Material kommen in einer neuartigen Verarbeitungs- und Verfahrenstechnik für Lkw-Reifen Heißrunderneuerung ( Retread- Anlage ), zur Runderneuerung von Lkw-Reifen zum Einsatz. Abgefahrene Lkw-Reifen durchlaufen zunächst eine mehrstufige Inspektion. Danach wird das Gummi bis auf eine definierte Materialstärke abgetragen, bevor im Reparaturprozess eventuell vorhandene Schäden an der Karkasse behoben werden. Anschließend werden neue Laufstreifen- und Seitenwandmischungen appliziert. Hierfür kommt eine spezielle Fertigungsanlage zum Einsatz, die es ermöglicht, auch Mischungen mit anspruchsvollen Materialeigenschaften aufzubringen. Bei der Vulkanisation der heißrunderneuerten Reifen wird ein intelligenter Heizprozess eingesetzt, der mit einem angepassten Heizprofil die bereits vulkanisierten Bestandteile der Karkasse schont. Im Vergleich zur Neureifenproduktion liegt der Materialverbrauch an nicht regenerierbaren stofflichen Ressourcen bei der Runderneuerung um ca. 60 Prozent niedriger. Mit dem Vorhaben kann der Energieverbrauch um ca. 50 Prozent, der Wasserbedarf um ca. 80 Prozent, der Anfall von nicht überwachungsbedürftigem Abfall um bis zu 80 Prozent und der Anfall von überwachungsbedürftigem Abfall um bis zu 86 Prozent verringert werden. Durch die Verbesserung des Rollwiderstands im Vergleich zu Reifen aus der herkömmlichen Runderneuerung kann der Verbrauch eines Sattelzugs um bis zu einen Liter Diesel pro 100 Kilometer gesenkt werden. Hieraus ergibt sich bei einer Jahresproduktion von 150.000 heißrunderneuerten Lkw- Reifen eine durchschnittliche Vermeidung der CO2-Emissionen von ca. 80.000 Tonnen pro Jahr.
Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines Verfahrens zur Herstellung hochwertiger Elastomerformteile unter maßgeblicher Zugabe von Gummimehl aus recycelten Produktionsreststoffen zur Rezeptur. Die Neuheit des Projektes besteht darin, Granulat aus verschiedenen Elastomeren (EPDM + SBR) gemischt zu technisch hochwertigen Neuprodukten (z.B. dünne Wandstärke, unterschiedliche Shorehärten, Dehnung usw.) zu verarbeiten. Dabei soll das Gummimehl als funktioneller Füllstoff dienen und eine Optimierung der Produkteigenschaften untersucht werden. In jedem Fall dürfen die Qualitätsparameter der Produkte gegenüber Formteilen ohne Recyclatanteile keine wesentlichen technischen oder wirtschaftlichen Einbußen aufweisen. Um dies zu erreichen, soll auf Basis der in Laborversuchen bei den Partnern gewonnenen Erkenntnisse ein neuartiges Verfahren entwickelt werden, das zur Herstellung hochwertiger Produkte mit zugegebenen Recyclat unter Produktionsbedingungen betrieben werden kann. Innerhalb des Projektes soll der gesamte Prozess zur Herstellung der Mischungen und deren Verarbeitung zu hochwertigen Endprodukten entwickelt werden.