Trends und Technologien

Zum dritten Mal trafen sich am 04. und 05. Mai 2010 Fachleute aus Unternehmen der Recyclingwirtschaft und des Anlagenbaus, Planungsbüros, Universitäten, Ver­waltungen, Verbänden und anderen Institutionen in Berlin, um Neues aus den Bereichen Politik, Recht, Wirtschaft und Technik zu erfahren. Den etwa 250 Teilnehmern bot sich ein vielfältiges Pro­gramm zu abfallwirtschaftlichen Entwicklungen und Technologien für die Ge-win­nung und Verwertung von sekundären Rohstoffen (Bild 1). Veranstalter war wiederum der TK Verlag Nietwerder, die wissenschaftliche Leitung oblag einem hochrangigen Profes­sorenkollegium, dem neben Prof. Dr.-Ing. habil. Dr. h. c. K. J. Thomé-Kozmiensky als Hauptakteur weitere namhafte Techniker (Prof. em. Dr.-Ing. habil. E. Gock, Prof. Dr.-Ing. D. Goldmann, Prof. Dr.-Ing. R. Scholz, Prof. Dr. rer. nat. A. Wolter, Prof. Dr.-Ing. G. Ziegmann, alle TU Claus-thal) und die Fachanwältin für Abfall- und Umweltrecht, Frau Prof. Dr. jur. Andrea Versteyl, Redeker Sellner Dahs & Widmaier Rechtsanwälte, Berlin angehörten.

Nicht nur höhere Weltmarktpreise für Primärrohstoffe, sondern auch das gestiegene Umweltbewusstsein in Deutschland und der EU sind Triebkräfte für die Weiterentwicklung der Recyclingwirtschaft. Ein Ausdruck dafür ist u.a. die Euro­päische Abfallrahmenrichtlinie (AbfRRL), die dem stofflichen Recycling einen noch höheren Stellenwert als die bisherigen gesetzlichen Regelungen zuordnet und deren Vorgaben derzeit in nationales Recht umgesetzt werden. Erwartungsgemäß waren die Konsequenzen, die sich aus der AbfRRL für die Recyclingwirtschaft ergeben, ein Themen­schwerpunkt auf der Konferenz.

In seiner Eröffnungsrede gab Prof. Dr. Thomé-Kozmiensky einen Rückblick auf 40 Jahre Abfallgeschehen in Deutsch-land und zog eine positive Bilanz. Parallel zur rechtlichen Entwicklung verlief auch die technische Entwicklung. Bald kristallisierte sich die Erkenntnis heraus, dass eine mechanische Aufbereitung allein nicht ausreicht, um qualitativ hochwertige Recyclingprodukte zu erzeugen. Vielmehr müssen chemische und weitere physikalische – beispielsweise optisch, akustische oder elektrische – Verfahren zum Einsatz kommen. Aber Prof. Thomé-Kozmiensky verwies auch auf die Grenzen des Recyclings: „Eine deponiefreie Abfall­wirtschaft wird nicht möglich sein, denn eine ökologische Kreislaufwirtschaft muss Schadstoffsenken aufweisen und das sind einerseits die Verbrennung und andererseits Untertage­deponien“. Sein Fazit: Die Abfallwirtschaft befindet sich im Spannungsfeld zwischen Rohstoff- und Energie-wirtschaft, es wird auch weiterhin eine Konkurrenz zwischen Recycling und Verbrennung geben, die Maschinen-technik wird auch fernerhin vor allem in den exportierenden Ländern Deutsch­land und Österreich eine beachtliche Weiterent­wicklung erfahren, die Qualität der Recyclingstoffe wird zunehmen und es wird ein verstärktes Umwelt- und Sicherheitsverständnis zu verzeichnen sein.

1 Politik – Recht – Wirtschaft

Der erste Konferenztag war aktuellen politischen, rechtlichen und wirtschaftlichen Aspekten der Abfallwirtschaft im Allgemeinen und der Recyclingwirtschaft im Besonderen gewidmet. So standen die Ressourcen- und Recycling-Strategien der EU (Dr. K. Kögler, EU-Kommission, Brüssel) ebenso zur Diskussion wie die Umsetzung der Vorgaben der AbfRRL für die Ressourcenwirtschaft in Deutschland (Ministerialrat Dr. F. Petersen, Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit, Bonn). Keine Volkswirtschaft kann sich heute erlauben, auf die in den Abfällen enthaltenen Wertstoffe – Sekundärrohstoffe von den mineralischen Rohstoffen bis hin zu Metallen und Seltenen Erden oder die Energieträger – zu verzichten. So werden in den Entsorgungsunternehmen Recyclingstrategien weiterentwickelt und den Rohstoffmärkten angepasst wie es z.B. Dr. L. Kramm, Vorstandsmitglied der BSR Berlin („Recyclingstrategie eines kommunalen Unternehmens“) oder Dr. E. Schweitzer, Vorstandsmitglied der ALBA AG, Berlin („Abfallverbrennung statt Recycling – droht uns eine Rückwärtsrolle in der Umweltpolitik?“), aufzeigten. Immer­hin fallen in den EU-Staaten jährlich 2,9 Mrd. t Abfälle an, aber nur die Hälfte davon wird verwertet.

Nach wie vor besteht Diskussionsbedarf hinsichtlich der Abgrenzung zwischen Abfall und Produkt – wie ist Rechtssicherheit möglich? Mit dieser Fragestellung befasste sich Prof. Dr. Andrea Versteyl in ihrem Referat und Dr. R. Cosson, Geschäftsführer der BDSV e.V., Düsseldorf, zeigte die Problem­felder auf, die allein die Festlegung des Abfallen-des bei Eisen- und Stahlschrott mit sich bringt. P. Buchholz, Bundes­anstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe, Hannover, beschäftigte sich mit den Rohstoffmärkten und der Verfüg­barkeit von Primär- und Sekundärrohstoffen. Es existiert ein riesiges Feld unbekannter Ressourcen, die geologisch nachgewiesen, aber heute technisch und/oder wirtschaftlich nicht gewinnbar sind. Dagegen stehen die Reserven, das sind die mit der heutigen Technik zu den heutigen Preisen gewinnbaren Mengen. Zwischen beiden besteht eine dynamische Grenze, die bei Zahlenangaben oft unberücksichtigt bleibt. Für Deutschland stellt die inländische Rohstoff­gewinnung sowohl aus primären Quellen (Energie- und Baurohstoffe sowie einige Industrieminerale) als auch durch Recycling neben Rohstoffimporten vornehmlich metallhaltiger Rohstoffe eine wichtige Basis für die heimische Roh­stoffversorgung dar (Bild 2).

Erhöhung der Material­effizienz und Substitutionen sind Potenziale, die durch gezielte Forschungs­aktivi­täten weiter ausgebaut werden können und müssen. Dipl.-Chem. H. Alwast, Prognos AG Berlin („Europa auf dem Weg zur Ressour­cenwirtschaft“), stellte im Zusammenhang mit dem drastischen Anstieg des Zu-griffs der Schwellenländer wie China, Indien und Brasilien auf die weltweiten Rohstoffressourcen die Wichtigkeit der Import­unabhängigkeit der europäischen Volkswirtschaften heraus und plädierte für die Umsetzung einer europäischen Rohstoffstrategie. Seine Vision für 2035: Die Ablösung der AbfRRL durch ein internationales Rohstoff-managementgesetz. Prof. Dr.-Ing. D. Goldmann („Perspekti-ven des Recyclings“) zeigte an vielen Beispielen, dass aus Ressourcensicht vor allem solche Inhaltsstoffe von Interesse sind, deren Vorkommen begrenzt und deren Gewinnung mit hohem Aufwand verbunden ist (Seltene Erdmetalle, Edel­metalle, energieintensiv produzierte Metalle wie Cu oder Al). Die Aufgabe der Aufbereitung ist es, neue Technologien zu entwickeln, um das Recycling neuartiger Produkte, die durch immer kürzere Zeitintervalle der Produktgenerationen auf den Markt kommen, zu ermöglichen. Einige Sekundär­rohstoffe sind heute schon mit armen Primärrohstoffen ver­gleichbar, so dass man sogar von „synthetischen Erzen“ spre­chen könnte wie z.B. bei Schlacken aus Abfallverbrennungs-anlagen, die oft bis 0,7  % Cu enthalten. Große Sekundärroh-stoffressourcen sind zukünftig nach Goldmann Photo­voltaik­anlagen (Rücklauf 2010 in Deutschland 3000 t), Flugzeuge (2025 ist mit weltweit bis zu 7200 Flugzeugen zu rechnen) oder auch Windkraftanlagen (ein Windrad einer Offshore-Windrad-Anlage enthält rund 30 t Cu und 2 t Nd).

Der zweite Konferenztag verlief in den drei Parallelveran­staltungen:

• Moderne Aufbereitungstechniken im Abfallbereich/Me­-tallurgie

• Kunststoffrecycling/Mineralische Rohstoffe und Sekun­-där­baustoffe

• Recycling von Fahrzeugen – Monitoring, Stoffströme und Recyclateinsatz/Recycling von Elektro- und Elektronik­geräten sowie von Batterien und Photovoltaik-Modulen

Im Rahmen der Berichterstattung werden aus den vielen interessanten und informativen Beiträgen lediglich einige vorgestellt bzw. genannt.

2 Moderne Aufbereitungstechniken

Prof. Dr. V. Vogt, Akademischer Oberrat, TU Clausthal, zeigte in seinem umfassenden Übersichtsvortrag „Von der Rohstoff- zur Abfallaufbereitung“, wie sich die Thematik des Inter­nationalen Mineral-Aufberei­tungskongresses (IMPC) als Sprachrohr für die wissenschaftlich-technische Ent­wicklung der rohstoffspezifischen Verfahrenstechnik von der (Primär-)Rohstoff­auf­be­reitung hin zur Inte­gration der Abfallaufberei­tung gewandelt hat (1988 Stockholm – eigene Sektion für Aufberei­tung mineralischer Abfälle, 1991 Dresden – Ausweitung auf Haushalts-, Gewerbe- und Industrie­abfälle, 2008 Peking – Ein­beziehung des gesamten Se­kundärrohstoffsektors einschließlich Biotechnologie und Bo­den­behandlung). Anhand verschiedener Beispiele (Haus­halt- und Gewerbeabfälle, Altpapier, Elektro- und Elektronik­schrott) demonstrierte der Autor, welche verfahrenstechnischen Umsetzungen der Grundoperationen der Rohstoff­aufbereitung besonders zu modifizieren waren, um den spezifischen Eigenschaften der Abfälle Rechnung zu tragen. Als bedeutende Entwicklungs­felder werden spezielle Apparate­entwicklungen zur Auf­schlusszerkleinerung, die sensorgestützte Sortierung, die Stromsortierung sowie die Wirbel­strom- und elektrostatische Sortierung gesehen. Ein zukünftiger Schwerpunkt wird der Feinstkornbereich (Feinstzerklei­ne­rung und Flotation, z.  B. Gewinnung von Edelmetallen aus Filterstäuben) sein.

Dr. S. Schäfer, MeWa Recycling Maschinen und Anlagen GmbH, Freiberg („Neue Möglichkeiten der Aufschluss­zer­kleinerung beim Recycling durch den Universal-Quer­-strom­zerspaner“), stellte eine vielseitig einsetzbare Maschine vor, bei der das Zerkleinerungsgut infolge Beschleunigung und Bewegung durch ein flexibles Arbeitsorgan, z.  B. Ketten, aufgeschlossen und zerkleinert wird. Niedrige Verschleißkos-ten, einfacher und schneller Werkzeugwechsel, Anpassung an verschiedene Aufgabematerialien durch schnelle Variation der maschinen- und verfahrenstechnischen Parameter sind nur einige Vorzüge der Maschine.

Prof. Dr. H. Flachberger, Montanuniversität Leoben (A), re-ferierte über „Einsatzmöglichkeiten und Grenzen der Elektroscheidung bei der Aufbereitung primärer und sekundärer Rohstoffe“ (Bild 3) und zeigte, dass sich dieses Aufbereitungsprinzip heute bereits in vielen Bereichen der Sekundärrohstoffindustrie z.B. zur Metall/Kunststofftren-nung etabliert hat. Die derzeitigen Grenzen des Verfahrens werden durch den verarbeitbaren Korngrößenbereich, den möglichen Durchsatz, die erreichbare Selektivität und den sehr großen Einfluss der Umgebungsbedingungen bestimmt. Geringe Investitions-, Betriebs- und Wartungskosten berechtigen zu der Annahme, dass die Bedeutung des trockenen Verfahrens weiter steigen wird.

Über die Entwicklung der Luftherde referierte Dipl.-Ing. M. Riggmann, GF TrennSo-Technik GmbH, Weißenhorn („Einsatz von Luftherden zur Sortierung von Abfäl­len“). Anfänglich vornehmlich im Bereich der Kabel­aufbereitung und zur Reinigung von Altreifen­granulat eingesetzt, hat sich diese Trenntechnik heute in der Haus- und Gewerbe­abfall-, Glas- und Holz-, Schlacken- bis hin zur Schrottaufbereitung be­währt. Anhand von Beispielen wurde gezeigt, dass die Sortierung mit Luftherden ein sinnvoller Schritt in der gesamten Prozesskette der Sekundärrohstoffaufbereitung sein kann.

Einen umfassenden Überblick über die automatische sensorgestütze Sortierung gab Dipl.-Ing. Th. Erdmann, TiTec GmbH, Mühlheim Kärlich. Nach Erläuterung der verschiedenen Funktionsprinzipien wurden am Beispiel verschiedener Abfallströme die neuesten Technologien und Trends vorgestellt. Zukünftig sind sowohl Weiterentwicklungen bestehender Technologien (z.  B. Erhöhung der NIR-Auf­lösung für die Kunststoff-Flakesortierung; Erweiterung der spektralen Auflösung und Erweiterung des Wellenlängen­bereiches für die Altpapier­sortierung, Verbesserung der Sensoren zur Erkennung schwarzer Kunststoffe, Entwicklung von Multi-Energy-Detektoren in Röntgentransmissions­sortierern, um geringere Dichteunterschiede zu erkennen) als auch Neuent­wicklungen von Technologien (Elementspek­troskopie durch Röntgenfluoreszenzanalyse oder Laser Induced Breakdown Spectroscopy) vorgesehen.

3 Metallurgie

Die relativ lange Tradition und der hohe Stellenwert des Recyclings in der Metallurgie führten dazu, dass dieser Thematik eine eigene Vortragsreihe gewidmet wurde. In seinem Beitrag „Zukunftssichere Rohstoffnutzung bei der Gusseisen- und Stahlerzeugung“ beschrieb Dr. H.-B. Pillkahn, DRT Deutsche Rohstofftechnik GmbH, Mühl­heim/Ruhr, die Randbedingungen und Forderungen, unter denen die metallerzeugende und -verarbeitende Industrie in Deutschland gezwungen sein wird, sorgfältiger und intelligenter als bisher mit den verfügbaren Rohstoffquellen umzugehen. Ein Beispiel dafür ist das von der DRT geförderte und an der TU Clausthal mit weiteren Partnern entwickelte neue Verfahren zur sauren Entzinkung von Stahlschrotten. Vorgestellt wurde das hydrometallurgische Verfahren von Prof. E. Gock, der in eindrucksvoller Weise zeigen konnte, dass eine Vorentzinkung von Stahlblech durch eine kalte Bypass-Entzinkungstechnologie sowohl in ökonomischer als auch ökologischer Hinsicht äußerst sinnvoll ist. Die Energiebilanz weist gegenüber dem konventionellen Recyclingverfahren durch pyrometallurgische Entzinkung eine Energieeinsparung um den Faktor 50 bei gleichzeitiger Verminderung der CO₂-Emission um den Faktor 40 aus. Weitere Themen dieser Vortragsreihe bezogen sich auf den Einsatz von Hochtemperaturprozessen sowie die Anforde­rungen an das Recycling von Aluminium und Seltenen Metallen (Bild 4).

4 Kunststoffrecycling/ Mineralische Rohstoffe und Sekundärbaustoffe

Die Beiträge dieser Vortragsreihe beschäftigten sich vor allen Dingen mit Anwendungsbeispielen wie der Anwendung von Recyclingbaustoffen im Straßenbau, der Verwertung von Kraftwerksaschen bei Baumaßnahmen oder den Anforderungen der Zement­industrie an geeignete Ersatz­roh- und -brennstoffe.

5 Recycling von Elektro- und Elektronikgeräten sowie von Batterien und Photovoltaik-Modulen

Aus der dritten Parallel­veranstaltung erscheint vor allem das Recycling von Batterien und Photovoltaik-Modulen erwähnenswert, weil – abgesehen von dem seit Jahrzehnten praktizierten Recycling von Blei-Säure­batterien – die Bemühun­gen um Nachhaltigkeit in diesen Branchen relativ jung sind. Einen umfassenden Überblick über das Recycling in der Photovoltaikindustrie und den Perspektiven gab Dipl.-GeoÖk Ch. Reckziegel, First Solar GmbH, Mainz. Über das Recycling von moder-
nen Batteriesystemen (Ni-Cd-, Ni-Metallhydrid- und ­
Li-IonBatterien) sprach Dr.-Ing. R. Weyhe, ACCUREC Recycling GmbH, Mühlheim/Ruhr. Für diese Sekundär­rohstoffe wurden bereits Verfahren entwickelt; ihre industrielle Nutzung zeigt gute Ergebnisse.

6 Schlussbemerkungen

Die Konferenz zeigte, dass bei der Erschließung von Rohstoffressourcen die Recyclingwirtschaft schon heute eine bedeutende Rolle spielt. Die Entsorgungswirtschaft ist schon heute als Rohstoff erzeugende Industrie zu betrachten. Kreislaufwirtschaft wird zukünftig noch stärker nachhaltiges Wirtschaften bestimmen. Dabei steht jedoch außer Frage, dass nach wie vor Primärrohstoffe erforderlich sind, für die aber neben Erkundungen gleichermaßen wie bei den Sekundärrohstoffen neue und vor allem innovative Auf­bereitungsverfahren zu entwickeln sind, um ihre Wert­be-standteile zu nutzen. Auf dem Gebiet der Sekundärrohstoffe eröffnet sich mit dem Fortschritt der Maschinen- und Gerätetechnik ein breites Feld von potenziellen Anwen­dungs­fällen, die einerseits auf Massenprodukte, andererseits auf seltene Metalle und Edelmetalle ausgerichtet sein werden.

Erneut erwies sich die nun schon traditionelle Berliner Recycling- und Rohstoffkonferenz als Plattform für alle an der Thematik Interessierten, denen gleichzeitig ausreichend Gelegenheit gegeben wurde, zu diskutieren und neue Kontakte zu knüpfen oder bestehende zu vertiefen.

Die meisten der in das Tagungsprogramm aufgenommenen Vorträge sind in „Recycling und Rohstoffe“ Bd. 3, TK Verlag Karl Thomé-Kozmiensky, Neuruppin 2009, ISBN 978 –3-935317-50-4 enthalten.