Der Weg ist bereitet

Die Kunststoffindustrie will und muss die Kreislaufwirtschaft voranbringen. Bei den Inhouse-Abfällen der Kunststoffverarbeiter ist der Kreis bereits recht gut geschlossen, bei den Post-Consumer-Abfällen sieht es jedoch noch anders aus. „Die Maschinenbauer haben die technologische Kompetenz, diesen Prozess zu beschleunigen“, sagte Thilo Brodtmann, Hauptgeschäftsführer des VDMA auf der K 2019. Dass die Maschinenbauer entlang der Recyclingkette bereits viel getan haben und tun, war in Düsseldorf mehr als deutlich zu sehen.

Zerkleinerung ist der erste Schritt

Die eingesetzte Schreddertechnologie ist wichtig für die nachfolgenden Prozessschritte. Vecoplan, Marienberg, zeigte mit der neuentwickelten Baureihe VIZ (Vecoplan Infinity Zerkleinerer) eine Weltneuheit im Kunststoffrecycling. Denn die Anlage ist auf alle Input-Materialien anpassbar, sodass Recyclingbetriebe auf die ganz unterschiedlichen Materialien flexibel reagieren können. Flexibel bezieht sich einerseits auf die Rotor- und Messerbestückung, die aufgrund der geschraubten Werkzeugmesserhalter einen Schnellwechsel ermöglicht. Der Rotor verbleibt in der Maschine. Und andererseits auf das Antriebskonzept, denn die Maschine kann mit einem anlauf- und drehmomentstarken Hitorc-Antrieb ausgestattet werden oder mit einem frequenzgeregelten, energiesparenden Riementrieb. Der erhöhte und verlängerte Schieber ermöglicht die Aufgabe ganzer Ballen. Eine rückseitige Klappe sorgt für Wartungsfreundlichkeit. Das Unternehmen aus dem Westerwald bietet auch Lösungen zur Vorbereitung für die chemische Aufbereitung von Kunstststoffen an. Seine Zerkleinerungstechnik für das Input-Material für „Plastic-to-Fuel“-Anlagen präsentierte der Maschinenbauer in Düsseldorf im VDMA Circular Economy Forum.

Für Bengt Rimark ist das offenherzige Konzept der Mühle wichtig. (Bildquelle: Simone Fischer/Redaktion Plastverarbeiter)

Doch auch für das innerbetriebliche Recycling wurden neue Schneidmühlen und Zerkleinerer präsentiert. So stellte Rapid-Granulier-Systeme, Kleinostheim, den Thermopro vor. Eine Schneidmühle, die auf die Bedürfnisse beim Thermoformen abgestimmt ist. Durch die variable Zufuhröffnung von 20 bis 200 mm können nicht nur Stanzgitter, sondern auch Teile eingebracht werden. Die Mühle ist mit einem neuen Rolleneinzugssystem und einem innenliegenden Tänzerarm ausgestattet. Das offenherzige Konzept ermöglicht ein leichtes Öffnen der Mühle sowie deren einfache Reinigung.

Digitalisierung ist umgesetzt

Qualität ist das A und O einer Mühle für Mark Hellweg. (Bildquelle: Simone Fischer/Redaktion Plastverarbeiter)

Die erste digitale Schneidmühle am Markt war bei Hellweg Maschinenbau, Roetgen, zu sehen. Das Unternehmen kommt damit dem Wunsch nach, die Mühle mit Industrie 4.0 Kriterien zu versehen. Im laufenden Betrieb wird eine Vielzahl von Parametern, wie Lagertemperaturen, Stromverbrauch und Drehzahlen erfasst und ausgegeben. Mit einem selbstentwickelten System kann die Drehzahl auf verschiedene Kunststoffarten angepasst werden. Der Boostbetrieb ermöglicht eine kurzfristige Steigerung der Mahlleistung, ein Sanfthalt sowie der neue Schnellhalt machen die Mühle stromsparend. „Für die Bedienung und Wartung der Mühle ist kein Fachpersonal erforderlich“, führt Geschäftsführer Mark Hellweg aus. Die Steuerung ist selbsterklärend, ermöglicht eine vorbeugende Instandhaltung und bietet detaillierte Step-by-Step-Bildanleitungen für die Wartung. Bei Ersatzteilbedarf kann dieses automatisiert beim Hersteller angefragt werden.

Die prozesstechnische Integration der Zerkleinerungstechnik in Spritzgieß-, Extrusions-, Blasform- und Thermoforming-Linien geht mit großen Schritten voran. Der Schneidmühlen-Hersteller Getecha, Aschaffenburg, hat deshalb damit begonnen, seine Trichter- und Einzugsmühlen der Roto-Schneider-Baureihen mit intelligenten Informations- und Kommunikationsfunktionen nach Industrie 4.0-Kriterien auszustatten. Bedeutend ist dies, wenn die Zentral- oder Beistellmühlen in die automatisierten Prozesse der Kunststoffverarbeitung eingebunden sind. Die eingesetzten Industrie 4.0-Funktionen richten sich nach den Anforderungen des Projekts und den Zielen des Kunden. Es können alle wichtigen Prozess- und Maschinendaten abgegriffen, dokumentiert, verarbeitet und visualisiert werden. Die Daten werden an das übergeordnete Produktionsleitsystem gemeldet.

Zusammenspiel der Komponenten entscheidet

Die Waschtechnik beseitigt Gerüche von Post-Consumer-Abfällen. (Bildquelle: Lindner)

Höherwertige Rezyklate werden nur durch verbesserte Aufbereitungssysteme erzielt. Um diese zu erlangen, müssen beispielsweise die Anhaftungen an Post-Consumer- und Post-Commercial-Folien entfernt und Gerüche neutralisiert werden. Die Waschtechnik ist für deren Beseitigung gut geeignet. Ein dreistufiges Heißwaschsystem stellte Lindner Washtech, Spittal an der Drau, Österreich, vor. Zerkleinerte, bereits vorgewaschene Kunststoffe werden in der ersten Stufe in einem Reaktor mit heißem Wasser gemischt und gewaschen. Mischarme üben konzentriert Friktion auf das Material aus. Der dosierte Austrag der Kunststoffe erfolgt mit einer Doppelaustragschnecke in den Hot-Wash-Rafter, in dem das Material dauerhafter Reibung ausgesetzt ist, wodurch die restlichen Anhaftungen entfernt werden. In der dritten Stufe wird das heiße Wasser oder die Lauge separiert und der Wasseraufbereitung zugeführt. Doch vor dem Waschen steht das Zerkleinern. Hier zeigte Lindner mit der Micromat HP Serie einen Schredder, der für die Zerkleinerung von Folien ausgelegt ist. Durch den Riemen-Direktantrieb wird ein deutlich höherer Durchsatz erzielt. Das neuartige Schnittsystem zerkleinert Folien in nur einem Schritt zu präzise geschnittenen Flakes für die Nachfolgeprozesse, sodass eine nachfolgende Feingranulierung entfallen kann.

Für das Zerkleinern von ganzen Ballen stellte Herbold Meckesheim, Meckesheim, den für den Trocken- und Nassbetrieb geeigneten Shredder EWS 60/210 vor. „Wir setzen auf einen vollkommen verschleißgeschützten Rotor, der neben individuellen Messerkonfigurationen vor allem mit geschraubten Panzerplatten ausgestattet ist und über eine spezielle Mahlraumabdichtung verfügt,“ so Daniel Zeiler, Leiter Vertrieb. Der doppelseite Riemenantrieb ist wartungsarm. Um bei der Aufgabe von unzerkleinerbarem Material die Maschine vor Schäden zu bewahren, ist sie mit einer Kupplung ausgestattet. Weitere Neuvorstellungen gab es im Bereich der Waschtechnik. Die Vorwascheinheit VWE 700 entfernt bei einer sanften Vorwäsche grobe Störstoffe und reduziert mineralische Anteile. Sie arbeitet mit erhöhter Durchsatzleistung für Folien, weiterhin wurde die Wasserführung optimiert und ein Lamellenklärer zur Prozesswasserreinigung integriert. Der Verfahrensschritt der Heißwäsche wurde für Polyolefinfolien weiterentwickelt. Über angepasste Temperaturen und Verweilzeiten sowie geeigneten Zusatzstoffen wird das Reinigungsergebnis optimiert. Die zweistufige thermische Trocknung ist ebenfalls neu und ist vor allem für das Recycling dünner Folien ausgelegt. Die Restfeuchte wird minimiert, um das Material energieschonend weiterverarbeiten zu können. Überarbeitet wurde der Label Remover HLR, denn es ist wichtig, die Maschine auf das Input-Material anpassen zu können.

„Das erklärte Ziel im Jahr 2025 dem Markt 10 Mio. t Rezyklat zur Verfügung zu stellen, kann nur erreicht werden, indem weitere 5 Mrd. EUR in Recyclingtechnologie investiert werden. Wir werden als Verband die Circular Economy entlang der Wertschöpfungskette weiter vorantreiben, um dieses Ziel zu erreichen.“ Tom Emans, Präsident Plastics Recyclers Europe, Brüssel, Belgien, anlässlich der Eröffnung des Circonomic Centers von Erema.

Zerkleinern, Zuführen, Kontrollieren, Extrudieren

Shredder-Feeder-Extruder-Kombinationen sind beim innerbetrieblichen Recycling im Einsatz. (Bildquelle: NGR)

Erstmalig wurde dem Publikum die neue NXT:Gran-Baureihe von NGR, Feldkirchen, Österreich, vorgestellt. Die Anlage zum innerbetrieblichen Recycling ist für höhere Produktionsleistung, geringeren Energiebedarf und höhere Sicherheit ausgelegt. Die Bedienung ist anwenderfreundlich und die Zugänglichkeit der Maschinenhydraulik komfortabel. Die neue Sicherheitsfunktion „Sliding Hopper“ öffnet den Schneidraum, sodass dieser vollkommen und sicher zugänglich ist. In Zusammenarbeit mit der Kuhne Group, St. Augustin, wurde die Kombination aus Recycling und direkter Sheet-Produktion gezeigt. Aus PET-Post-Consumer-Abfällen werden nach Schmelzeerzeugung im Extruder und Filtrierung im LSP-Reaktor (Liquid State Polycondensation) schädliche Chemikalien unter EFSA- und FDA-Grenzwerte entfernt. Gleichzeitig wird die intrinsische Viskosität, die die PET-Molekülkettenlänge wiederspiegelt, eingestellt, von der Anlage in einem engen Toleranzband gehalten, sodass gleichmäßige Flachfolien und daraus Verpackungen mit hoher Festigkeit und guten optischen Eigenschaften entstehen. Für das Post-Consumer-Recycling wurde die C-Gran-Baureihe um eine Anlage mit 2.200 kg/h Ausstoßmenge ergänzt. Das Unternehmen sieht nicht nur die Menge als wichtiges Kriterium an, sondern auch, dass die Regranulate gegenüber den Originalgranulaten standhalten können. Die Recyclingmaschinen bieten neben der Inline-Messung wesentlicher Polymereigenschaften auch die Möglichkeit, entsprechende qualitätssichernde Maßnahmen einzuleiten.

Neue Shredder-Extruder-Kombinationen zeigte auch der Technologieanbieter Pure Loop, Ansfelden, Österreich. Mit der Isec evo 702 können 1.500 kg/h Produktionsausschuss in Regranulat ausgestoßen werden. Die zwei eingesetzten Antriebe haben einen geringen Energieverbrauch. Die konische Förderschnecke verdichtet das Material stark, erwärmt dieses dadurch und drängt gleichzeitig den Sauerstoff zurück. Dies minimiert die oxidative Belastung des Materials und erhöht die Qualität des Regranulats.

Die Kombination der Vacurema Technologie und Vakuum unterstützter Solid State Polykondensation (SSP) zu einem Verfahren, ermöglicht den Ablauf aller Prozessschritte unter Stickstoff- und Vakuumatmosphäre. Der Recyclingmaschinenhersteller Erema, Ansfelden, Österreich, erhöht dadurch die Leistungsfähigkeit im Bottle-to-Bottle Recycling. Weitere Neuheiten und die Sicht von Erema zur Circular Economy erläutert Manfred Hackl, CEO Erema Group, im Interview.

Interview mit Manfred Hackl, CEO Erema, zur Circular Economy

Manfred Hackl freut sich über die knapp 30 Projekte und Endprodukte aus recyceltem Kunststoff, die im Circunomic Center auf der K präsentiert wurden. (Bildquelle: Simone Fischer/Redaktion Plastverarbeiter)

Welche Erwartung haben Sie an die K 2019?

Manfred Hackl: Meine Erwartung, dass Circular Economy einen hohen Stellenwert bei der K erhält, wird in diesem Jahr erfüllt. Es ist eines der Hauptthemen, was vor drei Jahren noch nicht der Fall war. Daran sieht man, wie sich in den drei Jahren die Industrie und die Welt weiterentwickelt hat und ich glaube, wir können hier zusammen einen Meilenstein setzen, indem wir zusammenarbeiten und Circular Economy Produkte noch schneller umsetzen. Ich bin überzeugt, dass wir mit unseren neuen Technologien dem Markt die Lösungen bieten können, die er dafür braucht.

Wie entwickelt sich Circular Economy weltweit?

Manfred Hackl: Die Notwendigkeit der Kreislaufwirtschaft für Kunststoffe ist weltweit erkannt worden. Jedoch haben die unterschiedlichen Länder und Kontinente unterschiedliche Geschwindigkeiten und Zugänge für die Umsetzung. In Europa gibt es bereits Sammelsysteme, jetzt gilt es, Recyclingkapazitäten und Absatzmärkte für das produzierte Regranulat zu schaffen. In anderen Kontinenten muss zunächst einmal ein Sammelsystem aufgebaut werden. Ich sehe dies als Chance für die europäische Kunststoffindustrie mit ihren Technologien für die restliche Welt, Vorreiter und Vorbild zu sein.

Wie kann das Thema angegangen werden?

Manfred Hackl: Unserer Meinung nach ist es ein Muss, dass die Kunststoffindustrie dieses Thema gemeinschaftlich hebt. Die Neuwarenindustrie, die Converter, die Markenhersteller und die Recycler müssen gemeinschaftlich daran arbeiten, Rezyklate in die Endprodukte zu bringen. Doch dafür braucht es auch den gesetzlichen Rahmen und den gesetzlichen Drive. Hier ist in den vergangenen zwei Jahren viel passiert und die Industrie hat den Ball übernommen, um die Kreislaufwirtschaft zum Leben zu bringen.

Welche Punkte sind für die Kreislaufwirtschaft herausfordernd?

Manfred Hackl: Jedes Additiv, Fremdpolymer, Multilayermaterial macht Circular Economy schwieriger. Auch diese Herausforderung ist gesamtheitlich zu sehen. Erste Hersteller bringen Verpackungen auf den Markt, die keine Multilayer mehr sind, sondern Monopolymere, mit denen der Kreislauf leichter geschlossen werden kann. Man muss am Beginn der Wertschöpfungskette mit dem Umdenken beginnen – Stichwort Design for Recycling – damit es sich am Ende positiv auswirkt. Als zweiter Punkt müssen die Recyclingtechnologien eine hohe Prozessstabilität aufweisen, damit eine konstant hohe Regranulatqualität erzeugt werden kann. Und der dritte Schwerpunkt ist das Design for Recyclate, das heißt Endprodukte so zu gestalten, dass dafür Rezyklat eingesetzt werden kann. Diese drei Herausfroderungen kann die Kunststoffindustrie nur gemeinsam bewältigen.

Tragen die von Erema gepflegten Partnerschaften erste Früchte?

Manfred Hackl: Ja, seit der K 2016, bei der Circular Economy noch nicht so im Vordergrund stand, hat sich sehr viel bewegt. Dieses können wir in Zusammenarbeit mit knapp 30 Partnerunternehmen eine Vielzahl an Leuchtturmprojekten und Endprodukten, hergestellt aus recyceltem Kunststoff, präsentieren.

Was ist für Sie das Highlight der Anlage im Circonomic Center?

Manfred Hackl: Ein Highlight unter den technologischen Neuheiten bei unseren Recyclinganlagen ist für mich der Quality on: Polyscan, der in der Preconditioning-Einheit des Recyclingextruders in Echtzeit die Polymer- und Füllstoffzusammensetzung des zugeführten Materials analysiert. Er zeigt die aktuelle Zusammensetzung des zugeführten Materials, beispielsweise, dass aktuell 98 Prozent LDPE und 2 Prozent PP durch die Anlage gefahren werden oder dass sich Multilayermaterial darunter befindet. Bei Abweichungen vom Toleranzbereich wird eine Meldung generiert, die es ermöglicht, gegenzusteuern oder fehlerhaftes Material auszuschleusen. Beim Polyscan handelt es sich um eine Neuentwicklung, die es bisher weltweit noch nicht gegeben hat. Diese ist ein Knüller für mich, da er das Recycling auf die nächste Ebene hebt.

Herr Hackl, hat sich während der Messe Ihr Bild von der weltweiten Circular Economy bestätigt oder können Sie eine neue Entwicklung erkennen?

Manfred Hackl: Es hat sich bestätigt, dass das Thema Circular Economy extrem an Fahrt aufgenommen hat. Gemeinsam mit Partnern aus der gesamten Kunststoff-Wertschöpfungskette ist es uns auf der K gelungen, einen starken Impuls zu setzen, um künftig neue Kreislaufwirtschaftsprojekte noch schneller auf die Straße zu bringen. Wir brauchen eine funktionierende Kreislaufwirtschaft, um durch Kunststoffe verursachte Umweltprobleme zu lösen, aber auch, um das Image von Kunststoffen wieder auf ein Niveau zu heben, das ihrer Bedeutung für unser tägliches Leben gleichkommt.