Kunststoff-Rezyklat

Galvanisierte Kunststoffe aus dem Sanitär- aber auch Automobilbereich stellen einen schwierig aufzubereitenden Abfall dar. Die technische Herausforderung ist hier der sehr starke Haftverbund zwischen Kunststoff und Metall. Eine gute Haftfestigkeit zwischen der Metallschicht und dem Kunststoff stellt ein wesentliches Qualitätsmerkmal der Sanitärprodukte dar, erschwert jedoch den Recyclingprozess. Das thermische Recycling zur Rückgewinnung der Metallkomponenten stellt keine zufriedenstellende Lösung dar, ist aber noch immer Stand der Technik. Das Ziel der Gemeinschaftsentwicklung der Hansgrohe SE und einer deutschen Anlagenfirma war es, neben den wertvollen Metallen auch den Kunststoff sortenrein zurückzugewinnen.

In einem Technologie-Benchmark untersuchte die Hansgrohe SE verschiedene Verfahren, welche sich grundsätzlich zum Verbundaufschluss eignen. Die erfolgreichsten Ergebnisse zeigte die Schockwellenaufbereitung einer deutschen Firma, die Hochspannungsimpulsanlagen sowie Komponenten für die Hochspannungsimpulstechnik baut und vertreibt. Gemeinsam wurde eine Prozesskette entwickelt und geprüft, welche schließlich in einem Gesamtanlagenkonzept umgesetzt wurde. Das ganze Entwicklungsprojekt sowie die Qualifizierung der gewonnenen Rezyklate wurde in einer Masterthesis dokumentiert.

Zuerst werden in dem Verfahren die Bauteile in einer Schneidmühle zerkleinert, was die spezifische Oberfläche erhöht und ein verarbeitungsfähiges sowie spritzgießbares Mahlgut erzeugt. In der weiteren Prozesskette wird dieses Mahlgut im Wasserbad mit niederenergetischen Schockwellen behandelt. Mithilfe dieser innovativen Technologie wird durch elektrische Entladung zwischen zwei Elektroden zyklisch ein Plasmakanal gebildet, welcher zur Ausbildung von Schockwellen führt.  Diese intensiven Druckwellen breiten sich im Zerkleinerungsmedium Wasser aus. Trifft die Schockwelle auf einen Verbundwerkstoff, so wird dieser vorzugsweise an den Materialgrenzflächen (hier Metall und Kunststoffe) mechanisch beansprucht. Dies führt zum Abplatzen der Metallschicht des Kunststoffs. Da der Energieeintrag homogen über die Oberfläche des zu zerkleinernden Materials erfolgt, wird der Kunststoff nicht beschädigt. Die magnetische Trennung im letzten Prozessschritt schließt den Prozess ab.

Der Prozess kommt komplett ohne den Einsatz von Chemikalien aus und generiert ein Rezyklat mit einer Reinheit von 99,8 Prozent. Die Anlage wird in die Kunststoffgalvanik der Hansgrohe SE eingebunden, sodass Ausschussteile direkt aufbereitet werden können und dem Spritzgussprozess ein verarbeitungsfähiges Rezyklat zur Verfügung steht. Hierbei sind abhängig von der Bauteilkomplexität problemlos Zumischraten von über 90 Prozent bis hin zu 100 Prozent zur Herstellung neuer Bauteile möglich. Die mechanischen Eigenschaften wie Elastizitätsmodul oder Zugfestigkeit des Rezyklates sind mit jenen der Neuware vergleichbar.

Die gesamte Maschinentechnik für das Recycling von galvanisierten Kunststoffen erreicht, bezogen auf den Kunststoff, eine Effizienz von weit über 90 Prozent. Ein Teil fällt als nicht verarbeitungsfähiger Staub innerhalb der Schneidmühle an. Durch das Verfahren können ungefähr 70 Tonnen neuwertiger Kunststoff pro Jahr eingespart werden. Weiterhin ist der Anlagenverschleiß der skalierbaren Aufbereitungslösung im Vergleich zu anderen Trennmethoden erheblich reduziert, was ebenfalls einen Beitrag zur Ressourceneffizienz leistet.
In wirtschaftlicher Hinsicht hat die Recyclinganlage einen ROI von ca. 2,5 - 3 Jahren.

Das Anlagenkonzept steht auch anderen Firmen zur Verfügung, um eine höhere Reichweite und Anwendung der Technologie am Markt in verschiedenen Branchen generieren zu können.

Da es sich um eine nachhaltige Entwicklung handelt, wird auf einen Patentschutz verzichtet. Für die Hansgrohe SE steht der globale Gedanke im Vordergrund. So sollen andere begeistert werden, nachhaltige Innovationen zu fördern und weiterzuentwickeln. Daraus folgend ergibt sich ein gesamtheitlicher Nutzen, da die Wiederverwendung von Rohstoffen gefördert wird.

Mit seinen Armaturen, Brausen und Duschsystemen gibt das 1901 im Schwarzwald gegründete Unternehmen dem Wasser Form und Funktion. Einzigartige Erfindungen wie die erste Handbrause mit unterschiedlichen Strahlarten, die erste ausziehbare Küchenarmatur oder gar die erste Duschstange prägen die 120-jährige Firmengeschichte. Das Unternehmen hält über 18.500 aktive Schutzrechte. Die Hansgrohe Group steht für langlebige Qualitätsprodukte und für Verantwortung gegenüber Menschen und Umwelt. Die nachhaltige Herstellung ressourcenschonender Produkte ist international im unternehmerischen Handeln verankert.