Recycling wird immer vielfältiger und anspruchsvoller und gewinnt gleichzeitig im Sinne einer nachhaltigen Rohstoff-Wirtschaft immer mehr an Bedeutung. Dabei werden in einzelnen Branchen Recycling-Prozesse so komplex, dass Simulation eine wertvolle Hilfe leistet, um sie zu planen und zu optimieren. Das schreibt Jan-Philipp Fürstenau, Teamleiter Technik und Geschäftsstellenleiter Hannover der CADFEM Germany GmbH, in seiner aktuellen Kolumne für das Magazin "Schüttgut & Prozess" (https://schuettgutmagazin.de/).
Während bei der konventionellen Entsorgung das Material teils grob zerkleinert, teils als Ganzes verbrannt werde, könnten andere Abfälle oder Geräte nicht am Stück recycelt werden. Um die einzelnen Komponenten jedoch ohne allzu viel Verunreinigungen sicher zu trennen, müssten sie zunächst zerkleinert werden. "Das genaue Maß der Zerkleinerung hängt stark vom Ausgangsmaterial ab", heißt es in dem Beitrag.
Schlauchboot übersteht Abfall-Schredder
Eine Besonderheit sei dabei das Recycling von Kraftfahrzeugen. Während frühere Fahrzeuge eine Stahlkarosserie besaßen, aus der vor dem Pressen und Einschmelzen alle nicht-metallischen Teile entfernt wurden, hätten Fahrzeuge heute "eine deutlich größere Palette aus Metallen wie Aluminium oder Magnesium, aber auch Faserverbundbauteile, die teilweise flächig verklebt werden". Der Aufschluss solcher Stoffgemische stellt eine zunehmende Herausforderung dar, der sich unter anderem eine Forschungsgruppe der TU Dresden und des Helmholtz Zentrum Dresden-Rossendorf widmet, auf die Jan-Philipp Fürstenau in seinem Beitrag verweist.
Aus Sicht der Simulation seien vor allem Situationen interessant, wenn der Recyclingprozess aufgrund widriger Umstände oder Ausgangsmaterialien gestoppt werden muss oder die Vorsortierung fehlschlägt. "So berichtete ein Kunde einmal von einem kompletten Schlauchboot, was den Schredder weitgehend unbeschadet überstand, um dann den Überlauf der ersten Trennstufe zu blockieren", nennt Fürstenau konkrete Beispiele.
Effiziente Trenn- und Verarbeitungsprozesse
Am Ende von Schredder, Mühlen sowie mechanischen, pneumatischen oder hydraulischen Trennprozessen bleiben verschiedene Stoffe oder Stoffgemische zum Beispiel in Form von Kunststoff-Flakes oder Holzschnitzeln übrig, deren Partikelgröße von Platten über Splitter bis Feingut reichen. Hinzu kommen spezifische Gemische wie zum Beispiel Batterieschrott. "Durch Simulationen können wir die verschiedenen Operationen besser verstehen und Prozesse effizienter gestalten", schreibt Fürstenau, der auch Vorstandsmitglied im Deutschen Schüttgut-Industrie Verband (DSIV) ist. So müssten etwa passende Siebe für Flakes oder Gesteine oder Möglichkeiten der Absaugung entwickelt werden.
In jedem Falle gebe es für jede Art von Verwertung unterschiedliche Methoden und Vorgaben. "Bei PET-Recycling muss man sich weniger Sorgen um Selbstentzündung machen als bei Batterien, während beim trockenen Holzrecycling intensiv auf brennbare Stäube geachtet werden muss." Aus diesen Herausforderungen ergeben sich gleichzeitig Chancen für Anlagenbauer, "weil der Wert einer funktionierenden Kreislaufwirtschaft in Zukunft weiter steigt".
Während bei der konventionellen Entsorgung das Material teils grob zerkleinert, teils als Ganzes verbrannt werde, könnten andere Abfälle oder Geräte nicht am Stück recycelt werden. Um die einzelnen Komponenten jedoch ohne allzu viel Verunreinigungen sicher zu trennen, müssten sie zunächst zerkleinert werden. "Das genaue Maß der Zerkleinerung hängt stark vom Ausgangsmaterial ab", heißt es in dem Beitrag.
Schlauchboot übersteht Abfall-Schredder
Eine Besonderheit sei dabei das Recycling von Kraftfahrzeugen. Während frühere Fahrzeuge eine Stahlkarosserie besaßen, aus der vor dem Pressen und Einschmelzen alle nicht-metallischen Teile entfernt wurden, hätten Fahrzeuge heute "eine deutlich größere Palette aus Metallen wie Aluminium oder Magnesium, aber auch Faserverbundbauteile, die teilweise flächig verklebt werden". Der Aufschluss solcher Stoffgemische stellt eine zunehmende Herausforderung dar, der sich unter anderem eine Forschungsgruppe der TU Dresden und des Helmholtz Zentrum Dresden-Rossendorf widmet, auf die Jan-Philipp Fürstenau in seinem Beitrag verweist.
Aus Sicht der Simulation seien vor allem Situationen interessant, wenn der Recyclingprozess aufgrund widriger Umstände oder Ausgangsmaterialien gestoppt werden muss oder die Vorsortierung fehlschlägt. "So berichtete ein Kunde einmal von einem kompletten Schlauchboot, was den Schredder weitgehend unbeschadet überstand, um dann den Überlauf der ersten Trennstufe zu blockieren", nennt Fürstenau konkrete Beispiele.
Effiziente Trenn- und Verarbeitungsprozesse
Am Ende von Schredder, Mühlen sowie mechanischen, pneumatischen oder hydraulischen Trennprozessen bleiben verschiedene Stoffe oder Stoffgemische zum Beispiel in Form von Kunststoff-Flakes oder Holzschnitzeln übrig, deren Partikelgröße von Platten über Splitter bis Feingut reichen. Hinzu kommen spezifische Gemische wie zum Beispiel Batterieschrott. "Durch Simulationen können wir die verschiedenen Operationen besser verstehen und Prozesse effizienter gestalten", schreibt Fürstenau, der auch Vorstandsmitglied im Deutschen Schüttgut-Industrie Verband (DSIV) ist. So müssten etwa passende Siebe für Flakes oder Gesteine oder Möglichkeiten der Absaugung entwickelt werden.
In jedem Falle gebe es für jede Art von Verwertung unterschiedliche Methoden und Vorgaben. "Bei PET-Recycling muss man sich weniger Sorgen um Selbstentzündung machen als bei Batterien, während beim trockenen Holzrecycling intensiv auf brennbare Stäube geachtet werden muss." Aus diesen Herausforderungen ergeben sich gleichzeitig Chancen für Anlagenbauer, "weil der Wert einer funktionierenden Kreislaufwirtschaft in Zukunft weiter steigt".
