Kunststoffe sind aus unserer modernen Welt nicht wegzudenken. Neben der kostengünstigen Herstellung liegt das an ihrer Vielseitigkeit – sie sind leicht, korrosionsbeständig und können in nahezu jede gewünschte Form gebracht werden. Doch die Allgegenwart von Kunststoffen führt auch zu Problemen: Nach wie vor landet ein Großteil als Plastikmüll auf Deponien und in der Umwelt, nur ein kleiner Teil wird recycelt.
Dabei gibt es bereits etablierte Techniken zur Wiederaufbereitung, und weitere befinden sich in der Entwicklung, um Plastikrecycling noch nachhaltiger und wirtschaftlicher zu machen. Den verschiedenen Methoden gemeinsam ist die Notwendigkeit, das Ausgangsmaterial während des Prozesses gut zu mischen und zu rühren, und Wärmeprozesse punktgenau zu steuern. Eines der führenden Unternehmen für diese Technologien ist das Schopfheimer Unternehmen EKATO, das sich auf Rührtechniken im Industriemaßstab und die Entwicklung von Plastikrecyclinganlagen, sogenannten Depolymerisationsreaktoren, spezialisiert hat.
Schreddern und Erhitzen
Welchen Herausforderungen sich EKATO dabei stellt, zeigt ein Blick auf die verschiedenen Technologien. Das chemische Recycling, auch als „Advanced Recycling“ bekannt, hat das Potenzial, Kunststoffe in ihre ursprünglichen Bausteine, sogenannte Monomere, zurückzuführen. Dies ermöglicht hochwertige Endprodukte und die Möglichkeit, auch problematische Kunststoffabfälle zu recyceln, die schwer zu trennen oder verunreinigt sind – man denke nur an die stark gemischten und oft verunreinigten Inhalte, die deutsche Haushalte im „Gelben Sack“ sammeln.
Innerhalb der chemischen Verfahren zeichnet sich mittlerweile die Pyrolyse als vielversprechend aus. Dabei werden Kunststoffabfälle bei Temperaturen zwischen 450°C und 750°C in Abwesenheit von Sauerstoff zersetzt. Ein entscheidender Schritt in diesem Verfahren ist der Pyrolyse-Reaktor, der die Kunststoffe effizient auf die erforderlichen hohen Temperaturen erhitzt und die hochviskose Masse vermischt.
Maßgeschneiderte Reaktorkonzepte
Die Solvolyse ist ein weiteres Verfahren des chemischen Recyclings, bei dem Kunststoffabfälle mithilfe von Lösungsmitteln in ihre Monomere umgewandelt werden. Auch hier gilt: Um die Ausgangsmasse entsprechend zu homogenisieren und im Reaktor auf die erforderliche Prozesstemperatur zu bringen, ist eine robuste und gleichzeitig effiziente Misch- und Rührtechnik erforderlich. EKATO ist als Experte der Rühr- und Mischtechnik Technologiepartner für die Entwicklung dieser Verfahren und unterstützt innovative Unternehmen. Im EKATO-Technologiezentrum sowie in den bereits bei Kunden betriebenen, für den jeweiligen Prozess mit ihnen entwickelten Pilotanlagen werden Prozesse mit unterschiedlichen Arten von Kunststoffabfällen weiterentwickelt und für zukünftige Großanlagen unter realistischen Bedingungen im technischen Maßstab getestet und optimiert. Dafür kommen moderne Engineering-Tools wie etwa computergestützte Simulationen (CFD) zur Berechnung von Flüssigkeitsströmen zum Einsatz, um die komplexen Aufgabenstellungen zu lösen – noch bevor der Reaktor gebaut wird.
Fazit: Die richtige Rührtechnik und maßgeschneiderte Reaktorkonzepte sind Schlüsselelemente, um Effizienz und Erfolg des Kunststoffrecyclings weiter zu steigern. Nur durch die Kombination von fortschrittlichen Recyclingverfahren und innovativer Rührtechnik ist der global weiter steigenden Umweltbelastung durch Plastikmüll nachhaltig zu begegnen.
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