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.
Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: Mit Hilfe des neuartigen Gumtec-Verfahrens lassen sich Gummirecyciate (nicht Regenerate) aus TSE Abfällen herstellen, die bis zu 30 Prozent bzw. 50 Prozent der Originalkautschukrezeptur ohne nennenswerten Kennwerteabfall wieder zugesetzt werden können. Der Nachweis ist durch zahlreiche Laborversuche geführt. Ziel des Projektes ist, den Einmischprozess des Recyclates in Kautschukmischung zu untersuchen. Eine Analyse dieses Themas führt die bisher deponierten bzw. in Müllverbrennungsanlagen verbrannten TSE-Abfälle, dem Wirtschaftskreislauf zurück, wodurch eine erhebliche Umweltentlastung durch Einsparung von Rohelastomeren erzielt werden kann. Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten Methoden: Das Projekt gliedert sich in verschiedene Teilprojekte: Phase 1, ist Gegenstand dieses genehmigten Projektes. Dabei soll zunächst der Förder- und Siebprozess des Gummimehls untersucht werden. Aufgrund der spezifischen Oberfläche des Recyclates kommt es bei der Förderung zu Verklumpungen, sodass eine Siebung nicht möglich ist, Andere Kautschuktypen (z.B. Silikone) lassen sich nach derzeitigem Stand nicht absieben. Dabei sollen auf verschiedenen Siebmaschinen Versuche gefahren werden unter Einsazt von Siebhilfen, Klopfbälle o.ä. bzw. chemische Zusatzstoffe. Danach sollen verschiedene Mischversuche an einer EPDM Mischung durchführt werden. Diese Versuche sollen zum einem bei der Deutschen Gumtec gefahren werden. Zusätzlich soll ein namhafter Mischbetrieb die Versuche durchführen. Die Einmischversuche finden auf einem Walzwerk und im Innenmischer statt. Dabei werden die verschiedenen Einstellmöglichkeiten und deren Abhängigkeit auf die Materialeigenschaften (mechanische Kennwerte und Rheometerwerte) untersucht. Bei einem Innenmischer werden folgende Einflussgrößen verändert tangential und kämmenden Rotorschaufeln, Zugabepunktes des Recyclates unter dem Gesichtspunkt einer optimalen Dispersion, Variation von Rührerdrehzahl, Drehmoment und Temperatur. Bei dem Walzwerk werden Variation der Temperatur und der Viskosität der Frischkautschukmischung, sowie der Einfluss der Friktion untersucht.Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation: Erkenntnisse aus diesen Arbeiten wurden in der Zeitschrift GAK im Oktober 2004 präsentiert. Die Deutsche Gumtec AG hat für ihre Arbeiten den Materialeffizienzpreis des Bundesministeriums für Wirtschaft und Arbeit erhalten. Außerdem wurde der Innovationspreis Mitteldeutschland an die Deutsche Gumtec verliehen. Fazit: Die in diesem Vorhaben erhaltenen Ergebnisse setzen uns in die Lage den Einmischprozess für Silikon und EPDM-Mischungen auf Walzwerken und im Innenmischer optimaler zu gestalten. Damit ist eine Hürde für die Einführung des Recyclates in EPDM-Frischmischungen genommen worden. Es ist jedoch unbedingt notwendig, diese Mischungen auf hochwertige Elastomermischungen wie geplant auszudehnen. Es ist uns gelungen, den Mahlprozess und Absiebprozess für Silikonrecyclate zu verbessern.
Zielsetzung und Anlass des Vorhabens Projektzielstellung ist die Entwicklung einer langzeitstabilen, wasser- und gasdichten Ummantelung für Gummigranulatpartikel aus recycelten Altgummireifen, wodurch umweltschädliche Schadstoffauswaschungen aus dem Gummigranulat vermieden werden sollen. Anlass: Rückführung eines Abfallproduktes (Altreifen) in den Stoffkreislauf durch Entwicklung eines neuen Produkts (beschichtetes Gummigranulat als Einstreugranulat für Kunstrasensysteme). Fazit Mit der Realisierung des Entwicklungsprojektes ist eine dauerelastische, langzeitstabile, wasser- und gasdichte Ummantelung für Gummipartikel aus recyceltem Altgummi geschaffen worden, wodurch umweltschädliche Zinkauswaschungen aus dem Gummigranulat vermieden werden. Es wurde ein kostengünstiges, umwelt- und geruchsneutrales Einstreugranulat für Kunstrasensysteme mit gleichzeitig schwingungsdämpfenden und stoßabsorbierenden Eigenschaften entwickelt, welches nach Beendigung der Nutzungsdauer wieder zu 100% recycelt werden kann.
Zielsetzung: Beitrag zur Verringerung der Umweltbelastung durch Sondermüll aus Alt- und Abfallgummi sowie sekundären Kunststoffen durch internationale interdisziplinäre Zusammenarbeit auf dem Gebiet des werkstofflichen Recyclings von Alt- und Abfallgummi. (TAMARREC-Projekt im EUREKA-Programm- Nr. 1080). Entwicklung und Bereitstellung neuer Werkstoffe (Elastomeric Alloys-EAs) mit definierten TPE-ähnlichen Eigenschaften für spezielle technische Anwendungsfälle: Dazu Nutzung insbesondere des Verfahrensschrittes 'dynamische Stabilisierung' beim Mischen von auf verschiedene Art hergestelltem Gummimehl mit speziellen Thermoplasten. Arbeitsprogramm: Aufstellung einer Grundsatztechnologie zur Herstellung von dynamisch stabilisierten Compounds mit TPE-ähnlichen Eigenschaften aus (EAs) Gummimehl mit Thermoplasten und weiteren Additiven nach spezieller Schmelzemischtechnologie. - Rezepturentwicklung zur Ermittlung der Wirkung verschiedener Radikaldonator-Akzeptorsysteme und Kompatibilisatoren mit dem Ziel der Herstellung von Compounds mit elastomertypischem mechanischen Verhalten aber thermoplastischer Verarbeitbarkeit. - Prüfung der dynamisch stabilisierten Compounds zur Charakterisierung ihrer Eigenschaften und Analyse ihrer Struktur mit dem Ziel der Festlegung von optimalen technologischen Parametern für die nachfolgenden Verarbeitungsprozesse, z. B. Spritzgießen u. a. und dem Nachweis ihrer Eignung als Werkstoff für hochbeanspruchte technische Formteile - Untersuchungen zur Recycelbarkeit der Elastomeric Alloys sowie zur Ökonomie des Herstellungs- und Verarbeitungsverfahrens. Stand des Vorhabens: Nach praktizierter Herstellungs- und Verarbeitungstechnik der EAs konnten an spritzgegossenen Probekörpern (Zugstäbe) Reißdehnungen größer 250 Prozent und Zugfestigkeiten größer 20 MPa erzielt werden. Der Zugverformungsrest von kleiner 20 Prozent weist diese Werkstoffe als Thermoplastisches Elastomere (TPE) aus. Zukünftige Arbeiten betreffen die weitere Eigenschaftscharakterisierung und -optimierung sowie die Preisminimierung. Dazu dienen sowohl orientierende Versuche zur Verwendbarkeit von klassifiziertem Kunststoffrezyclat als auch erste konzeptionelle Arbeiten in Richtung kontinuierlicher Herstellung der EAs.
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.
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