Zum Portfolio des Umweltdienstleisters Tönsmeier gehört unter anderem die Umsetzung grenzüberschreitender Entsorgungskonzepte für die Kunststoffindustrie. Als das Familienunternehmen für seinen Standort Börde-Hakel eine neue Zentralmühle zum wirtschaftlichen Zerkleinern von HDPE- und PP-Rohrstücken suchte, fiel die Wahl auf den Rotoschneider RS 8012 von Getecha. Die moderne Großmühle wurde in den bestehenden Recyclingprozess integriert und erreicht mit 20 Prozent weniger Energie 35 Prozent mehr Durchsatz als ihre Vorgängerin.

Das Familienunternehmen Tönsmeier bietet seit über 50 Jahren europaweit eine breite Palette zeitgemäßer Umweltdienstleistungen an. Zu den Kunden gehören sowohl kommunale Auftraggeber und duale Systemträger als auch Kunden aus Industrie und Gewerbe. Zum Portfolio des Unternehmens gehört die Entwicklung nachhaltiger Konzepte für eine moderne Kreislaufwirtschaft. Für zahlreiche Branchen wie etwa den Maschinenbau, die Lebensmittelindustrie, die Kunststofftechnik oder den Möbelbau unterhält das Unternehmen ökologisch und ökonomisch ausgewogene Entsorgungs- und Recycling-Systeme. Zur Firmengruppe gehören derzeit 30 Aufbereitungsanlagen und 70 Standorte in Europa. In dem kleinen Örtchen Börde-Hakel in Sachsen-Anhalt betreibt ein Tochterunternehmen der Gruppe, die Tönsmeier Kunststoff, eine eigene Anlage zum Kunststoff-Recycling. Hier werden polymere Reststoffe aus der Kunststoffindustrie, dem Bauwesen und vielen anderen Bereichen zu wiederverwertbaren Recyclaten verarbeitet.

Herzstück der Anlage

Vor etwa zwei Jahren musste der dortige Betriebsleiter Gerhard Horstkamp erkennen, dass das Herzstück der Recyclinganlage, eine große Zentralmühle, nicht mehr dem aktuellen Stand der Technik entsprach. So machte er sich auf die Suche nach Alternativen und beim Aschaffenburger Unternehmens Getecha fündig, das unter andrem Großmühlen herstellt. Das Unternehmen entwickelt und produziert Kunststoff-Schneidmühlen für den dezentralen und zentralen Einsatz, Anguss-Entnahme-Systeme, CD- und DVD-Zerkleinerungsanlagen sowie komplette Automationslösungen für das Zuführen, Einlegen, Entnehmen und Verpacken. Im Verlauf der Abstimmungs- und Planungsgespräche zwischen Horstkamp und Harald Oberholz aus dem Technischen Vertrieb von Getecha kristallisierten sich alsbald die Rotoschneider der Baureihe RS 8000 als wirtschaftlich und technisch interessante Zerkleinerungslösung für die Recyclinganlage heraus.

Die hoch automatisierten Großmühlen dieser Baureihe verarbeiten selbst heikle Kunststoffabfälle wie massive Klumpen, klebrige Butzen oder schwere Reststücke. Bei dem Kunststoff-Recycler sollte es die Großmühle mit Rohrstücken aus HDPE und PP zu tun bekommen. Und diese Stücke haben es in sich beziehungsweise an sich: Denn die bis zu 21 kg schweren Teile sind bis zu 1.500 mm lang, haben Durchmesser von maximal 315 mm und die Wandstärken erreichen etwa 29 mm. Da sie oft direkt von Baustellen angeliefert werden, haften oft noch Sand, Kalk und andere abrasive Mineralien an den Rohren. Das stellt hohe Anforderungen an die gesamte Konstruktion der Mühle; insbesondere an die Qualität der Rotoren. „Hinzu kamen die Erwartungen an die Ausstoßleistung: Ein Stundendurchschnitt von 900 kg war gefordert – bei einer Einsatzdauer von mindestens 65 Stunden ohne Messerwechsel!“, berichtet Oberholz.

Konzipiert für den harten Einsatz

Doch diese Mühlen sind nicht nur ausgelegt für Stundendurchsätze von bis zu 3.000 kg, sondern verfügen auch über 3-, 5- oder 7-Messer-Rotoren in flexibler Segment-Bauweise, was jederzeit ein Anpassen an unterschiedliches Schneidgut ermöglicht. Abhängig von Materialeinzug und Schnittfrequenz ermöglicht es die Segment-Bauweise der Rotoren, die Messer exakt nebeneinander oder versetzt anzuordnen. „Dadurch erhält der Rotor eine offene oder eine geschlossene Form.

Das beeinflusst das Eintauch-Verhalten des Schneidguts und hat positive Auswirkungen auf Durchsatz, Messer-Standzeit und Blockade-Toleranz des Rotors“, erläutert Oberholz. Dank der Segmentierung können die Rotoren der Großmühlen für unterschiedliches Schneidgut und deren typisches Einzugs-Verhalten optimiert werden. Für sperrige, hohlwandige Polymerteile eignet sich beispielsweise der offene Rotor mit sogenannten Buchten. Diese lassen das Schneidgut tief zwischen die Messer eintauchen, gewährleisten ein rasches Zerkleinern und verhindern ein unproduktives Tanzen der Teile auf dem Rotor. Kompaktes, dickwandiges Material hingegen bedarf der geschlossenen Rotorform (Zylindergeometrie). Hier ragen die Messer knapp über die Rotorsegmente hinaus und zermahlen kontinuierlich selbst dickste Brocken in kleine Partikel.

Schneller Messertausch

Eine besondere Neuerung ist übrigens der flexible Variationsrotor. Er kann sich durch den Einbau von Passelementen von einem offenen in einen geschlossenen Rotor verwandeln. Eine Justage der Messer nach dem Umrüsten ist dabei nicht nötig, da ihre Position im Rotor fixiert ist. Der Variationsrotor zerkleinert sowohl massive Rundprofile, Platten und Klumpen als auch dickwandige Rohre – beispielsweise aus PVC oder PP.
Im Fall der Recyclingsanlage entschied man sich nach weiteren Projektgesprächen und einer Vor-Ort-Analyse im Frühjahr 2012 schließlich für eine RS 8012 mit 7-Messer-Rotor und vier Festmessern sowie einer Schnittbreite von 1.200 mm (Rotor-Durchmesser 800 mm). Die Rotorwelle erhielt eine zusätzliche Schwungscheibe zur kraftvollen Zerkleinerung der massiven Rohrteile. Die Rotormesser sind voreinstellbar ausgeführt und verfügen über eine Einstell-Lehre sowie Festanschläge für die Festmesser.

„Dadurch kann der Messertausch – unverzichtbar für den Erhalt einer kontinuierlichen Recyclat-Qualität – stets einfach und schnell erfolgen“, erklärt Oberholz. Die Messer der Anlage arbeiten im Scherenschnitt, was den energieeffizienten Betrieb der Großmühle begünstigt. Wegen der abrasiven Verunreinigungen der Rohrstücke erhielt die neue Mühle zudem einen kompletten Verschleißschutz. Da über Schraubverbindungen befestigt, können alle Verschleißschutz-Komponenten selbst nach vielen Jahren noch einfach ausgetauscht werden.

Controller senkt Stromverbrauch

Mit ihrem 160 kW-Motor hat die neue Großmühle die gleiche Antriebleistung wie ihre Vorgängerin. „Allerdings zeigte sich schon während der ersten Testläufe, dass unsere Mühle gut 35 Prozent mehr Durchsatz erreicht. Und das bei einer Energieeinsparung von etwa 20 Prozent“, erläutert Oberholz. Als besonders erfreulich verbuchten die Verantwortlichen von Tönsmeier dabei die Wirkung der Energy-Save-Motorregelung. Denn dieser Controller bietet nicht nur einen schonenden Sanftanlauf, sondern errechnet über die kontinuierliche Erfassung der Leistungsdaten des Antriebs (Strom, Spannung, cos phi) immer die jeweils günstigste Motorspannung für den energieeffizientesten Betriebszustand. Das bedeutet: Im Sinne einer hohe Energieeffizienz führt er dem Motor immer nur die tatsächlich erforderliche Spannung zu. „Und zwar völlig ohne Drehmomentverlust“, betont Oberholz.

Einfach zu integrieren

Die Schneidmühle ließ sich relativ einfach in den vorhandenen Recycling-Prozess integrieren. Der Aufstellraum ist als Grube ausgeführt, in dem die Großmühle über ein Förderband beschickt wird. „Die bestehende Absauganlage mit ihren Anschlüssen konnte übernommen werden. Die nötigen steuerungstechnischen Anpassungen führten unsere Spezialisten aus“, erinnert sich Oberholz. Unter anderem wurde dazu die Signalverarbeitung der Recycling-Anlage in den Schaltschrank der neuen Großmühle integriert.

Autor

Über den Autor

Mika Strandthaler ist freier Fachjournalist in Frankfurt. kiefer@kiefermedia.eu