Gibt es fortschrittliche Anlagen zur ABS-Recycling, die den Energieverbrauch senken?

Warum Energieeffizienz bei ABS-Recycling-Prozessen wichtig ist

Der Energieverbrauch bei der Recycling von ABS hat einen erheblichen Einfluss auf dessen wirtschaftliche Lebensfähigkeit sowie auf die externe Umweltbilanz. Der Energieverbrauch bei Kunststoff-Recyclingprozessen macht nahezu 40 % der Betriebskosten aus. Diese Quote steigt im Einklang mit den zunehmenden Energiekosten. Vereinfacht gesagt: Je mehr Energie ein Betrieb verbraucht, desto geringer ist seine Rentabilität. Eine ineffiziente Verarbeitung von Materialien erzeugt zudem negative externe Effekte mit Auswirkungen auf die Umwelt. Wird beispielsweise 1 Tonne ABS schlechter recycelt als eine Tonne in einer modernsten Anlage, können sich infolge des mangelhaften Recyclingprozesses bis zu 45 % höhere CO2-Emissionen ergeben. Auch neue gesetzliche Regelungen wirken sich auf die Umwelt aus. Die EU-Verpackungsrichtlinie stellt Recycler vor neue Vorschriften und Anforderungen, ihren CO2-Fußabdruck bis 2030 um 30 % zu senken. Zukunftsorientierte und strategisch denkende Unternehmer erkennen mittlerweile Energieeffizienz zunehmend als positiven Hebel, um neuen gesetzlichen Anforderungen proaktiv zu begegnen, Kosten einzusparen und sich durch energieeffiziente Systeme einen stärkeren Wettbewerbsvorteil zu verschaffen.

Unternehmen, die darauf abzielen, den Energieverbrauch pro verarbeiteter Tonne zu senken, erzielen einen doppelten Nutzen: sowohl eine Reduzierung der Betriebskosten als auch eine Verbesserung des Zertifizierungsgrads ihrer recycelten Produkte.

Schlüsseltechnologien für fortgeschrittenes ABS-Recycling mit nachgewiesenen Energieeinsparungen

Energieoptimierte neue Technologien ermöglichen ein hochwertiges ABS-Recycling zu reduzierten Kosten. Viele Recyclinganlagen setzen zunehmend Zweischneckenextruder mit regenerativen Antrieben ein. Wie funktioniert das? Im Gegensatz zu herkömmlichen Zweischneckenextrudern, bei denen beim Abbremsen der Schneckenrotation Energie in Form von Wärme verloren geht, erfassen diese Systeme diese Energie wieder. In der Recyclingbranche wurde dokumentiert, dass Anlagen mit solchen Antriebssystemen pro Tonne verarbeitetes Material 30 bis 40 Prozent weniger Energie verbrauchen. Zudem halten die Antriebe ein konstantes Drehmoment aufrecht und vermeiden hohe Drehmomentspitzen; dadurch entfallen die mit diesen kurzfristigen Leistungsspitzen verbundenen Energiekosten, die sich sonst am Monatsende bemerkbar machen. Folglich sind diese Antriebssysteme in der Recyclingindustrie stark gefragt.

Zweischneckenextruder mit regenerativen Antrieben (30–40 % kWh-Einsparung)

Während die Produktionszyklen einer Extrusionsmaschine fortgesetzt werden, erfassen regenerative Antriebe überschüssige Energie aus der Bewegung der Extrusionsmaschine und ermöglichen es der Maschine, diese Energie zurückzugewinnen und in elektrische Energie umzuwandeln, um sich selbst zu versorgen. Dieses zyklische Phänomen ermöglicht es einer Maschine, Energie wiederzuverwenden, anstatt sie an eine externe Stromquelle zu verkaufen. Betriebsdaten belegen, dass die Systeme eine Qualitätsabweichung der Endprodukte von weniger als 1 % aufweisen – unabhängig davon, ob sie mit maximaler Leistung betrieben werden. Nach einem Stromausfall entfällt die Notwendigkeit energieintensiver Neustartfunktionen. In Kombination mit Heiztechnologie zur Bestimmung von Energieänderungen im fließenden Material kann ein Anbieter von Mehrsystemlösungen Energieeinsparungen erzielen, die sich unmittelbar auf seine Gewinn- und Verlustrechnung auswirken.

NIR-basierte Sortierung + geschlossene Vorwaschanlagen für eine optimierte Zufuhr

Die NIR-Sortiertechnologie verbessert die Eingangsqualität für das Recycling und trägt zur Reduzierung des Energieverbrauchs beim Recycling bei. Die Sensortechnologie erkennt nicht-ABS-Kunststoffe und leitet sie mit einer Erfolgsquote von 98 % in einen anderen Verarbeitungsstrom um – und zwar mit einer Geschwindigkeit von rund vier Tonnen pro Stunde. Dadurch vermeiden wir energieintensive und zeitaufwändige Sortierprozesse für Materialien, die sich für die Weiterverarbeitung nicht eignen. Wenn geschlossene Spül- und Waschsysteme zusammen mit der NIR-Sortiertechnologie eingesetzt werden, können etwa 90 % des bei Wasch- und Recyclingverfahren verwendeten Wassers und der Lösungsmittel eingespart und wiederverwendet werden. Darüber hinaus entfernen die Waschsysteme Etiketten und Klebstoffe bereits vor den Hauptwasch- und Verarbeitungsstufen. Aus Sicht des Recyclingprozesses senken die Waschsysteme den Energiebedarf für die thermische Trocknung um ca. 25 % (der Stromverbrauch ist bei der thermischen Trocknung im Recycling besonders hoch). Die Kombination aus Vorwasch- und NIR-Sortiersystemen spart Recyclinganlagen gegenüber der alleinigen Nutzung von Wasch- oder Sortiersystemen etwa 15 % bis 20 % Energie pro Tonne gewaschenen und sortierten Recyclingmaterials ein.

Lösung des Kompromisses zwischen Energieaufwand und Reinheit bei ABS-Recyclinganlagen

Das Recycling von ABS war stets mit einem zentralen Kompromiss verbunden: Hochreine Ausgangsprodukte erforderten aufgrund von Verfahren wie mehrstufigem Waschen oder Filtration im Mikrometerbereich einen hohen Energieaufwand. Das Waschen zur Entfernung von Verunreinigungen wie Schwermetallen oder inkompatiblen Polymeren führte zu einer energetischen Belastung in nicht nachhaltigen Größenordnungen (hohe kWh/Tonne); um daher Nachhaltigkeitsziele zu erreichen, muss der Energieaufwand gesenkt werden.

Wie neuartige Filtrationstechnologien und inline-Rheologie hochreine Produkte bei geringerem Energieverbrauch ermöglichen

Das Problem wird durch hochtechnologische Filtersysteme gelöst, die selbstreinigende Siebwechsler mit niedrigerem Differenzdruck verwenden. Diese Systeme erfassen Partikel unterhalb von 200 Mikrometern, ohne dass der energieintensive Rückspülvorgang erforderlich ist, den die meisten Systeme benötigen. Gleichzeitig überwachen inline-Rheologiesensoren die Viskosität der Schmelze und passen die Extrusionsparameter in Echtzeit an. In der Produktion führt dies zu Energieeinsparungen durch eine Reduzierung der überverarbeiteten Materialmenge, wobei wesentliche mechanische Eigenschaften wie Schlagzähigkeit und Wärmebeständigkeit des Produkts erhalten bleiben.

Technologien Energieeinspartechnologie Ergebnis Reinheit

Mehrstufige Filtration Niedriger Kontaminanten-Entfernungsdruck Polymerreinheit mehr als (>) 99 %

Echtzeit-Rheologie Echtzeit-Steuerung der Extrusion Gleichmäßiger Schmelzestrom

Diese Technologien in Synergie führen zu einer Senkung des Energieverbrauchs um 18 bis 22 % und erfüllen gleichzeitig Automobilqualitätsanforderungen. Dadurch wird die Reinheit von den hohen Leistungs- (bzw. hohen Energie-)Anforderungen moderner ABS-Recyclingtechnologien entkoppelt.

Energieeffizienz des realen ABS-Recyclings bestätigt durch Anlagenstudien

EU-Anlage senkt kWh/Tonne um 22 % durch Wärmerückgewinnung und intelligente Trocknung

Eine deutsche Recyclinganlage hat nachgewiesen, dass der Energieverbrauch (pro Tonne) um 22 % gesenkt werden kann, indem Wärmeaustauscher eingesetzt werden, die thermische Energie aus dem Extrusionsprozess zurückgewinnen. Was geschieht mit der Abwärme? Sie wird zur Betreibung eines Niedertemperatur-Trocknungssystems genutzt, das Feuchtigkeit entfernt, ohne einen herkömmlichen, energieintensiven Trockner einzusetzen. Neben einer kontinuierlichen Feuchteregelung hat dieses System zudem nachgewiesen, dass es das Qualitätsniveau des recycelten Materials erhält und innerhalb eines Jahres mehr als 580 MWh Energie eingespart hat. Diese Energiemenge reicht aus, um 120 durchschnittliche Haushalte ein Jahr lang zu versorgen. Es wurde gezeigt, dass die Modernisierung älterer ABS-Recyclingsysteme – anstatt deren vollständiger Ersetzung – erhebliches Verbesserungspotenzial birgt.

Asiatische ABS-Recyclinganlage erreicht im Vergleich zu veralteten Anlagen 35 % geringeren Energieverbrauch durch integrierte Automatisierung

Ein ABS-Recyclingwerk in Südostasien hat einen Weg gefunden, im Vergleich zu älteren Recyclinganlagen etwa 35 % Energie einzusparen. Als Grund hierfür wurde die bessere Integration und Koordination der Handhabung, Aufbereitung, Extrusion und Sortierung von Materialien genannt. Das beschriebene System umfasst einen intelligenten Zuführer, der künstliche Intelligenz (KI) nutzt und die Fördergeschwindigkeit anpasst, um die Schmelzviskosität zu steuern. Dadurch treten kaum bis gar keine Leistungsspitzen auf, da der Zuführer die Geschwindigkeit dynamisch anpasst. Das Konzept sieht vor, dass die Motoren der Granuliermaschinen und der Förderbänder koordiniert werden, sodass keine überschüssige Leistung verschwendet wird. Dieses System ermöglicht es dem Werk, jährlich 1.200 Tonnen weniger Treibhausgasemissionen zu erzeugen, bei gleichzeitiger Erreichung einer Pelletreinheit von 99,2 % – eine seltene Kombination aus Energieeinsparung und hoher Qualität in der Branche.

FAQ   

Was ist ABS-Kunststoff?

Ein Kunststoff namens ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol) ist ein thermoplastischer Kunststoff, der aufgrund seiner Festigkeit, Steifigkeit und einfachen Verarbeitbarkeit häufig in Spielzeug, Karosserieteilen für Automobile sowie Gehäusen für elektronische Geräte eingesetzt wird.

Welche Beziehung besteht zwischen Energieeffizienz und dem Recycling von ABS-Kunststoff?

Energieeffizienz spielt eine zentrale Rolle beim Recycling von ABS-Kunststoff, da sie die Betriebskosten senkt, Geld spart und die CO₂-Bilanz des Recyclingprozesses verringert.

Welche energieeffizienten Technologien werden beim Recycling von ABS-Kunststoff eingesetzt?

Zu den energieeffizienten Technologien, die beim Recycling von ABS-Kunststoff eingesetzt werden, zählen NIR-basierte Sortiertechnologien, fortschrittliche Filtersysteme sowie Doppelschneckenextruder mit regenerativen Antrieben.

Was kann getan werden, um die CO₂-Bilanz in Recyclinganlagen für ABS-Kunststoff zu senken?

Der CO₂-Fußabdruck von Recyclingzentren für ABS-Kunststoff kann durch den Einsatz energieeffizienter Technologien, eine ausgewogene und optimierte Zufuhr der benötigten Materialien sowie die Rückgewinnung und Wiederverwertung von Energie im System reduziert werden.