In dem vom Bundeswirtschaftsministerium geförderten Forschungs- und Entwicklungsprojekt „Car2Car“ haben in den vergangenen drei Jahren Industrie und Wissenschaft gemeinsam Verfahren untersucht, mit denen Materialien aus Altfahrzeugen wieder in den Automobilbau zurückgeführt werden können. Unter Leitung der BMW Group standen dabei Stahl, Aluminium, Kupfer, Glas und Kunststoffe im Fokus. Von der Salzgitter AG und der TU Bergakademie Freiberg nun vorgestellte Ergebnisse zeigen hohe Wiederverwertungsquoten für Stahl, Kupfer und Aluminium, während Glas und Kunststoffe technisch und wirtschaftlich größere Hürden aufweisen.
Kern des Projekts war ein Großversuch mit mehr als 400 Gebrauchtfahrzeugen aus dem Portfolio von BMW, die nach minimaler Demontage den Recyclingprozess durchliefen. Ziel war es, die sogenannte Car2Car-Quote zu bestimmen, also den Anteil der Materialien eines Altfahrzeugs, der so aufbereitet werden kann, dass er die Qualitätsanforderungen für den Einsatz in Neuwagen erfüllt.
Über 50 Prozent der Materialmasse aus Altautos lässt sich aufbereiten
Nach Angaben von BMW-Projektleiterin Hilke Schaer konnte das Vorhaben zeigen, „dass sich potenziell insgesamt mehr als 50 Prozent der Materialien aus Altfahrzeugen mit zusätzlichen Prozessschritten wieder für einen Einsatz im Fahrzeugbau aufbereiten lassen“. Getragen werde dieses Ergebnis vor allem von den Metallen Stahl, Aluminium und Kupfer. Bei Glas und Kunststoffen seien die Herausforderungen dagegen größer.
Ein Schwerpunkt des Projekts lag auf Stahl. Es wurde untersucht, wie sich Post-Consumer-Stahlschrotte für die erneute Herstellung spezifischer, im Automobilbau benötigter Güten nutzen lassen. Matthias Schneider von Salzgitter Mannesmann Forschung erklärte, Car2Car habe „wichtige Erkenntnisse zur Verwendung von Post Consumer Stahl-Schrotten und ihrer Eignung zur erneuten Erzeugung automobiltypischer Stahlprodukte geliefert“.
Wie aus den Mitteilungen hervorgeht, erwies sich dabei insbesondere die Schrottaufbereitung als erfolgversprechend. Entgegen den ursprünglichen Erwartungen sei für die Herstellung von automotive-tauglichem Rezyklat in der Flachstahlproduktion keine aufwendige Sensortechnik zwingend erforderlich, um störende Fremdstoffe wie Kupfer aus dem geschredderten Material zu filtern. „Stattdessen konnten wir bereits mit mechanischen Verfahren wie Magnettrennung und Klassierung den Anteil kritischer Elemente ausreichend reduzieren“, berichtete Schaer.
Die TU Bergakademie Freiberg beziffert die Ergebnisse für einzelne Materialströme noch konkreter: Bei Stahl, Kupfer und Aluminium hätten im Projekt bereits 50 bis 80 Prozent für die Überführung in neue Automobilanwendungen aufbereitet werden können. Laut Thilo Kreschel vom Institut für Eisen- und Stahltechnologie konnten beim Stahl 80 Prozent der Masse aus dem Altfahrzeug zur industriellen Herstellung von Flachstahl für Automobilanwendungen wiederverwertet werden. Je nach Prozessroute im Stahlwerk und Stahlsorte seien Schrottzugaben aus Altfahrzeugen von sechs bis 50 Prozent der Gesamtschmelzmasse möglich gewesen, „jeweils ohne Beeinträchtigung der Stahleigenschaften“. Aus dem gewalzten und verzinkten Material seien im BMW-Werk Leipzig anschließend mehr als 100.000 Serienteile gefertigt worden.
Beschichtungen und Verklebungen erschweren Recycling von Autoglas
Deutlich problematischer bleibt den Angaben zufolge das werkstoffliche Recycling von Glas und Kunststoffen in geschlossenen Kreisläufen. Sindy Fuhrmann vom Institut für Glas und Glastechnologie verwies darauf, dass Autoglas häufig beschichtet, verklebt oder mit anderen Materialien verbunden sei und daher schwieriger sortenrein zurückgewonnen werden könne. Bei Kunststoffen komme hinzu, dass diese während der Nutzungsphase durch Temperatureffekte oder Sonneneinstrahlung geschädigt würden und sich selbst bei guter Sortierung nicht ohne Weiteres in eine mit Neuware vergleichbare Qualität überführen ließen. Urs Peuker vom Institut für Mechanische Verfahrenstechnik und Aufbereitungstechnik sprach hier von weiterem Forschungsbedarf, insbesondere bei der Vorbehandlung und Sortierung realer Kunststoffmischungen.
Als Voraussetzung für eine breitere industrielle Umsetzung nennen die Projektpartner vor allem wirtschaftliche und technische Fortschritte bei Sortierung und Aufbereitung. Schneider betonte, im Forschungsmaßstab lasse sich ein deutlich höherer Analyseaufwand betreiben als im laufenden Betrieb. „Die Kunst wird jetzt sein, die Erkenntnisse in robuste, wirtschaftliche Prozesse zu übersetzen“, sagte er.
Darüber hinaus verweisen die Beteiligten auf die Bedeutung transparenter Stoffströme und verlässlicher Rahmenbedingungen. Digitale Produktpässe könnten künftig dazu beitragen, Materialzusammensetzung und Qualitäten besser nachzuverfolgen. Peuker hob zugleich hervor, dass der Wiedereinsatz von Recyclingmaterialien nicht allein von der Automobilindustrie abhänge, sondern die gesamte Kette aus Verwertern, Materialherstellern und Zulieferern einbeziehe. Das Projekt zeige, „dass es möglich ist, lösungsorientiert zu forschen und neue Technologien zu entwickeln, die auch skaliert werden können“.
Das Projekt Car2Car wurde vom Bundeswirtschaftsministerium mit insgesamt 6,4 Mio. € gefördert. Neben BMW und Salzgitter waren von Seiten der Industrie unter anderem die Recyclingunternehmen Scholz, Aurubis, Novelis und Steinert Unisort als Verbundpartner beteiligt.
