Forschung & Entwicklung
Wir wollen uns den vielen klugen Menschen anschließen, die den
Fortschritt bereits als wesentliches Element der Menschheit erkannt
haben, um die Welt besser zu machen.
Wir sehen unseren Beitrag hierzu in unserem kontinuierlichen Engagement bei vielen F+E-Projekten. In Zusammenarbeit mit Universitäten und anderen Industriepartnern stellen wir regelmäßig unser Know-how zur Verfügung, um übergeordnete Ziele gemeinsam zu erreichen.
Wir haben uns an folgenden Projekten beteiligt (exemplarisch):
2021-heute: PROJEKT „SyKuRA“
Mit dem „Systemischen Kunststoffrecycling aus Altfahrzeugen“ ist SICON Teil eines neuen Forschungsprojekts für die Zukunft der Kunststoffverwertung aus Schredderrückständen. Fahrzeugverkleidungen, Sitzpolster, Stoßfänger – rund 1,5 Millionen Tonnen unterschiedlichster Kunststoffe werden jährlich in Pkw in Deutschland verbaut. Statt durch Recyclingmaßnahmen verwertet zu werden, gelangen die Kunststoffabfälle bei der Altfahrzeugaufbereitung häufig über industrielle Schredderanlagen in die thermische Abfallbehandlung.
Dieser ökologischen und ökonomischen Misere widmet sich nun ein gemeinsames Forschungsprojekt der SICON GmbH, der Volkswagen AG, der BASF AG sowie der Universität Clausthal unter Leitung des Ökoinstituts Freiburg. Das Projekt verfolgt einen multipolaren Verwertungsansatz und will die Probleme des Kunststoffrecyclings von Altautos und Schredderrückständen systemisch und gesamthaft lösen.
Das vielfach prämierte VW-SICON-Verfahren hat mit seinem modularen und an die individuellen Anforderungen von Schredderbetreibern anpassbaren Ansatz zur Erzeugung spezifikationsgerechter Endprodukte die Basis hierfür geschaffen. Bereits seit 2006 konnten große Mengen an PVC-armen Schreddergranulaten an die Hochofenanlagen der Voest Alpine Stahl Linz GmbH und der Salzgitter Flachstahl GmbH geliefert werden, um metallurgisch als Ersatzreduktionmittel verwertet zu werden.
Die nunmehr erfreuliche Renaissance des chemischen Recyclings eröffnet mittelfristig neue ergänzende Möglichkeiten, aber auch Herausforderungen, denen sich das Forschungsvorhaben widmet. SICON arbeitet bereits seit der Entwicklung des VW-SICON-Verfahrens an einem multipolaren Verwertungsansatz, der vielfältige Einsatzmöglichkeiten der separierten Kunststofffraktionen ermöglicht.
2017-2020: PROJEKT „MetalSens“
Im Rahmen von „MetalSens“ werden bestehende Verfahren gezielt für das Rückgewinnen von Technologiemetallen aus Elektronikschrott nutzbar gemacht. Die Neuentwicklung von Sensorik unter Berücksichtigung der Anforderungen vor- und nachgelagerter Prozessschritte soll die Lücke zwischen Forschung und aktueller industrieller Anwendung schließen. Innovativ betrachtet „MetalSens“ durchgängig den gesamten Recyclingprozess. Dazu gehören die parameteroptimierte und damit weniger Staub freisetzende Entstückung sowie die Neuentwicklung sortierfähiger Sensorik für geringe Bauteilgrößen.
Wirtschaftliche Vorteile ergeben sich durch den Wiederverkauf bisher ungenutzter Ressourcen und einen geringeren Primärmaterialbedarf. Staubärmere Prozessführung erhöht zudem die Rohstoffmenge und reduziert Emissionen, was ebenfalls die Kosten senkt. „MetalSens“ geht spezifische Fragen an, die derzeit eine Rückgewinnung der betrachteten Metalle verhindern.
Das Projektkonsortium vereint umfangreiche Erfahrungen aus den Bereichen Zerkleinerung und Trennung von (Elektronik-)Schrott, analytische Messtechnik, metallurgische Prozesstechnik und Metallrecycling sowie Auslegung und Optimierung von Prozessketten. Neben SICON und dem Fraunhofer IPT besteht das Konsortium aus der IME der RWTH Aachen als wissenschaftlichen Partnern, LLA Instruments GmbH sowie der Aurubis AG als assoziiertem und beratendem Partner.
2013-2015: PROJEKT „REGRAN“
Ziel des Projekts ist die Entwicklung eines innovativen Designbrennstoffs als Granulat aus Schredderrückständen des Automobilrecyclings (ReGran) mit definierten, auf die Vergasung abgestimmten Eigenschaften. Die Herstellung des Mischbrennstoffgranulates soll mittels eines beheizten Trogmischers erfolgen und stellt somit ein alternatives Produktionsverfahren im Vergleich zur energieintensiven Pelletierung dar.
Für die Beheizung des Mischers, die im Projekt mittels Induktion erfolgt, wird zur Verminderung des Energiebedarfs ein Konzept zur Nutzung industrieller Abwärme erarbeitet. Das Projekt wird von SICON in Zusammenarbeit mit der Universität Siegen, Lehrstuhl für Energie- und Verfahrenstechnik, bearbeitet und vom ZIM (Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand) gefördert.
2010-2014: PROJEKT „PROTECT“
Die kohlenstoffarmen, verzinkten Stähle, die normalerweise in Automobilkarosserien und Geräten verwendet werden, sind eine wertvolle Quelle für hochwertige Schrottzufuhr sowohl für die BOF- als auch für die EAF-Stahlproduktion. Ziel dieses Projekts war die Entwicklung einer neuen Methode zur Vorwärmung und Entfernung von Beschichtungen auf Stahlschrott vor dem Schmelzen als eigenständiges Konzept, das die Vorwärmung von den Abgasströmen aus dem Schmelzofen entkoppelt. Als Energieträger für diese Konzepte sollten energiehaltige, aber schwer zu verarbeitende Abfallströme eingesetzt werden.
Im Rahmen des Projekts wurde eine neue Methode zur synergetischen Nutzung von geringwertigen, energiereichen Abfällen in Kombination mit der Reinigung und Vorwärmung von zinkhaltigem Stahlschrott entwickelt. Bei allen Anwendungen zur Schrottvorwärmung können die erzeugten Abgase schwierige Verbindungen enthalten, für deren Behandlung ein spezielles Gasreinigungssystem erforderlich ist. Die erhöhte Emission von schädlichem Staub und gefährlichen Luftemissionen entsteht unabhängig vom verwendeten Brennstoff, da diese von den Verunreinigungen und der organischen Beschichtung auf dem Schrott selbst herrühren. Zinkbeschichtungen auf Stahl werden verwendet, um die Korrosionsbeständigkeit des Stahls zu erhöhen.
Obwohl die Technologie zur Entfernung der verzinkten Beschichtungen entwickelt wurde, haben die langwierigen Verzögerungen bei der Erreichung einer wirtschaftlich tragfähigen Lösung die meisten BOF-Betreiber gezwungen, alternative Methoden einzuführen, um die Einhaltung der Umweltschutzbestimmungen aufrechtzuerhalten. ELF-Betriebe, die höhere Kosten für die Staubentsorgung haben, profitieren bis zu einem gewissen Grad vom Wert der enthaltenen Zinkeinheiten. Der Schwerpunkt des PROTECT-Projekts liegt auf der Entwicklung von Methoden zur effizienten Trennung von energiehaltigen Abfallströmen in wertvolles Einsatzmaterial, das zur Schrottvorwärmung und Oberflächenreinigung verwendet werden kann.
Im Rahmen des Projekts durchgeführte Tests haben gezeigt, dass es möglich ist, Abfallfraktionen (Kunststoff, Gummi usw.) in verschiedene Nutzströme zu trennen, diese durch getrennte Verbrennung thermo-chemisch in ein Synthesegas umzuwandeln, die erzeugten Abgase zur Schrottvorwärmung zu nutzen und Beschichtungen zu entfernen sowie durch ein spezielles Gasreinigungs- und Rückgewinnungssystem Wertstoffe zurückzugewinnen. Die theoretische Bewertung zeigt, dass das Konzept sowohl aus ökologischer als auch aus wirtschaftlicher Sicht vorteilhaft ist.
PROTECT wurde von der Europäischen Kommission unterstützt und von den Partnern SICON, MEFOS, SSAB, Engitec, Stena Metall AB, Universität Siegen, IVL AB, SSUP und Stenal Metall A/S durchgeführt.
2009-2013: PROJEKT „SHREDDERSAND 1“
Bei der Aufbereitung von Rückständen aus der Zerkleinerung von Altfahrzeugen, weißer Ware und Mischschrotten, wie zum Beispiel durch das patentierte VW-SICON-Verfahren, fallen sogenannte Shredder-Sande an. Im Rahmen des vom BMBF geförderten Verbundprojektes „Shredder-Sand“ der Projektpartner Volkswagen AG, SICON GmbH, Recylex GmbH und dem Institut für Aufbereitung, Deponietechnik und Geomechanik (IFAD) der Technischen Universität Clausthal (TU Clausthal) wurde ein mögliches Aufbereitungsverfahren für feinkörnige Shredder-Sande (Korngrößen < 1 mm) entwickelt. Dabei konnte ein Verfahrensweg entwickelt werden, der neben anderen Produktströmen auch einen mineralischen bzw. silikatischen Stoffstrom abtrennt. Durch die Zusammenarbeit des IFAD mit der Arbeitsgruppe Recycling der Professur „Werkstoffe des Bauens“ am F.A. Finger-Institut für Baustoffkunde der Bauhaus-Universität Weimar und dem Fachbereich Baustofftechnologie der BAM Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung konnte eine innovative und hochwertige Einsatzroute für diesen mineralischen Stoffstrom aus Shredder-Sanden identifiziert werden. Dazu wird ein neuartiges Verfahren zur Erzeugung von Blähgranulaten (leichte Gesteinskörnung) aus heterogenen feinkörnigen Bau- und Abbruchabfällen genutzt. Dies setzt die vorhergehenden Aufbereitungsschritte des Shredder-Sandes nach der Verfahrensführung des Projektes „Shredder-Sand“ voraus. Das Verfahren und die daraus entstehenden Möglichkeiten wurden bereits im Recycling Magazin dargestellt. In dem mehrstufigen Verfahren werden so aus Shredder-Sanden < 1 mm zunächst mittels Flotation und Nasstrenntisch organische Bestandteile abgetrennt. Anschließend wird mit Magnetstufen ein Eisenkonzentrat abgetrennt, das der Industrie wieder zugeführt werden kann. Danach werden durch die Verschaltung von Mahl- und Siebstufen Kupferkonzentrate erzeugt, die ebenfalls in der Industrie eingesetzt werden können.
