Um die Rückführungsquote von Werkstoffen bei der Verwertung ausgedienter PKW zu erhöhen, erforscht ein neues Verbundvorhaben innovative Demontage- und intelligente Sortierverfahren für Aluminium, Stahl, Glas, Kupfer und Kunststoff. An dem vom Automobilhersteller BMW geleiteten Projekt beteiligen sich unter anderem die TU Bergakademie Freiberg sowie – von Seiten der Recyclingwirtschaft – die Unternehmen Aurubis, Novelis und Scholz Recycling. Ziel des Forschungsprojekts „Car2Car“ sei es, den Anteil wiederverwendeter Materialien in der Fahrzeugproduktion auf 50 Prozent zu erhöhen, heißt es in einer Mitteilung der Freiberger Universität.
Aktuell seien industrielle Verwertungsprozesse mit Einbußen bei der Materialreinheit verbunden, was nur durch einen sehr hohen manuellen Arbeitsaufwand kompensiert werden könnte. Daher fänden Rohstoffe aus Altfahrzeugen nicht wieder ihren Weg dorthin zurück. „Um das zu ändern muss neben der Einführung eines maßgeschneiderten automatisierten Demontageprozesses auch die Sortierung und Erkennung der geschredderten Werkstoffe im Material-Mix verbessert werden“, sagt Prof. Urs Peuker. „Das ist Voraussetzung für die notwendige Qualität und Reinheit der unterschiedlichen Wertstoffe und damit auch für eine effiziente Wiederverwendung im Automobilbau“, ergänzt der Leiter des Instituts für Mechanische Verfahrenstechnik und Aufbereitungstechnik der TU Bergakademie Freiberg.
Die Freiberger Forscher untersuchen anhand von 500 von BMW zur Verfügung gestellten Altfahrzeugen den Prozess der Sortierung und Erkennung der unterschiedlichen Materialien aus demontierten und geshredderten Auto-Bauteilen. Dafür nutzt das Team spezielle am Helmholtz-Institut Freiberg für Ressourcentechnologie entwickelte Sensortechnik, die an der TU Bergakademie Freiberg in einer Sortieranlage im industriellen Maßstab für die rund einen bis zehn Zentimeter großen Partikel getestet und bewertet wird.
Reinere Wertstoffe für das Recycling
Indem das Freiberger Forscher-Team Sensortechnik mit auf künstlicher Intelligenz basierter Wertstofferkennung sowie weiteren spektroskopischen Verfahren (zum Beispiel laserinduzierte Plasmaspektroskopie) kombinieren, identifizieren sie insbesondere unterschiedliche Stahl- und Aluminiumlegierungen. „Durch Versuche und Analysen bewerten wir die chemische, thermodynamische und metallurgische Verarbeitung der Altfahrzeug-Bleche in Abhängigkeit von verschiedenen Aufbereitungs- und Sortierungsprozessen“, sagt Prof. Olena Volkova vom Institut für Eisen- und Stahltechnologie. Die Ergebnisse bildeten die Voraussetzungen für die Erprobung des Einsatzes dieser Schrotte zur industriellen Herstellung von automobiltypischen Flachstahlgüten.
Daneben richtet sich der Fokus des Teams auch auf den Wertstoff Glas aus ausgebauten Auto-Verglasungen. Dass diese aktuell noch nicht wiederverwertet werden, liegt nach Angaben von Junior-Professorin Sindy Fuhrmann vor allem an den hohen Anforderungen für die sicherheitsrelevanten Scheiben und dem gegenüber Verunreinigungen sensiblen Schmelzprozess. Am Institut für Glas und Glastechnologie werden die Sortier- und Demontageprodukte bewertet sowie Schmelzexperimente durchgeführt, um die Prozessbedingungen und Verwertungsgrenzen auszuloten.
Effiziente Kreisläufe für die Autoproduktion
Auf diese Weise könne eine deutlich höhere Sortenreinheit der gewonnenen sekundären Rohstoffe erzielt werden. Für alle Materialien gelte, dass dadurch nicht nur die Menge der für die Produktion neuer Autos geeigneten Sekundärrohstoffe steigt, sondern zugleich der Aufbereitungsaufwand, der erforderlich ist, um aus Schrott wiederverwendbare Rohstoffe zu machen, deutlich geringer ausfällt, erläutert die Universität.
Ziel des Verbunds Car2Car sei es, fundierte Empfehlungen für innovative Rahmenbedingungen zu liefern, damit effiziente Kreislaufwirtschaft in Zukunft eine höhere Wertschöpfung verspricht als konventionelle, lineare Prozessketten. Das Bundeswirtschaftsministerium fördert das Projekt im Rahmen der Förderrichtlinie „Neue Fahrzeug- und Systemtechnologien“ mit insgesamt 6,4 Mio €. BMWK-Staatssekretär Michael Kellner misst dem Vorhaben eine große Bedeutung bei. Die erfolgreiche Transformation der Fahrzeughersteller und Zulieferer sei „zentral für den Wirtschaftsstandort Deutschland“ Eine stärkere Kreislaufwirtschaft sei nicht nur ein wichtiger Schritt hin zur Klimaneutralität, sie sichere gleichzeitig Lieferketten ab und reduziere die Abhängigkeit der Automobilindustrie von Rohstoffimporten, so Kellner.
