Stoffstrombild Kunststoffe in Deutschland 2021: Zahlen und Fakten zum Lebensweg von Kunststoffen
© Witzenhausen-Institut für Abfall, Umwelt und Energie GmbH (4/2023)
Die gesamte Kunststoffproduktion in Deutschland 2021 (Kunststoffwerkstoffe basierend auf fossilen und biobasierten Rohstoffen, Sekundärrohstoffen oder Nebenprodukten sowie sonstiger Kunststoffe, z. B. für Kleber, Farben, Lacke, Fasern etc.) betrug im Jahr 2021 ca. 21,1 Mio. t. Die für Kunststoffwerkstoffe relevante Produktion lag bei 10,7 Mio. t und somit ca. 4,0 % über dem Niveau des Jahres 2019.
© Witzenhausen-Institut für Abfall, Umwelt und Energie GmbH (4/2023)
Die gesamte Kunststoffproduktion in Deutschland 2021 (Kunststoffwerkstoffe basierend auf fossilen und biobasierten Rohstoffen, Sekundärrohstoffen oder Nebenprodukten sowie sonstiger Kunststoffe, z. B. für Kleber, Farben, Lacke, Fasern etc.) betrug im Jahr 2021 ca. 21,1 Mio. t. Die für Kunststoffwerkstoffe relevante Produktion lag bei 10,7 Mio. t und somit ca. 4,0 % über dem Niveau des Jahres 2019.
Quellen, Arten und Ströme von Makro- Kunststoffverschmutzungen in
und entlang der Donau
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2022)
Mithilfe einer Materialflussanalyse (MFA) konnten die wesentlichen Hauptquellen, Einträge, Transport- und Entsorgungswege von Kunststoffabfällen (KSA) der Donau und den angrenzenden Uferflächen zwischen Wien und der Ländergrenze AT-SK dargestellt werden. Die MFA zeigt, dass jährlich etwa 96.000 t durch die getrennte Kunststoffsammlung und Verwertung im Projektgebiet ordnungsgemäß entsorgt werden, während rund 1.260 t an Plastikmüll vor allem durch Littering in die Umwelt gelangen. Davon werden etwa 890 t KSA durch öffentliche Reinigungsmaßnahmen (z.B. Straßenreinigung) bzw. 200 t durch freiwillige Sammelaktivitäten (wie Flurreinigungsaktionen, etc.) erfasst, rund 170 t verbleiben jährlich in der fluvialen und terrestrischen Umgebung. Als relevante Verschmutzungsquellen konnten die Haushalte (62 Gew.- %), die Binnenschifffahrt (17 Gew.-%) und der Bausektor (12 Gew.-%) identifiziert warden.
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2022)
Mithilfe einer Materialflussanalyse (MFA) konnten die wesentlichen Hauptquellen, Einträge, Transport- und Entsorgungswege von Kunststoffabfällen (KSA) der Donau und den angrenzenden Uferflächen zwischen Wien und der Ländergrenze AT-SK dargestellt werden. Die MFA zeigt, dass jährlich etwa 96.000 t durch die getrennte Kunststoffsammlung und Verwertung im Projektgebiet ordnungsgemäß entsorgt werden, während rund 1.260 t an Plastikmüll vor allem durch Littering in die Umwelt gelangen. Davon werden etwa 890 t KSA durch öffentliche Reinigungsmaßnahmen (z.B. Straßenreinigung) bzw. 200 t durch freiwillige Sammelaktivitäten (wie Flurreinigungsaktionen, etc.) erfasst, rund 170 t verbleiben jährlich in der fluvialen und terrestrischen Umgebung. Als relevante Verschmutzungsquellen konnten die Haushalte (62 Gew.- %), die Binnenschifffahrt (17 Gew.-%) und der Bausektor (12 Gew.-%) identifiziert warden.
Systemkonzeptionierung von Schredderanlagen im Metall- und Schrottrecycling
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2020)
Die vorliegende Systemkonzeptionierung von Schredderanlagen unter dem Einfluss umweltschutzrechtlicher Änderungen, untersucht sowohl formal-rechtliche, verfahrenstechnische als auch wirtschaftswissenschaftliche Aspekte des wertstromorientierten Schredderprozesses. Sie ist ein systemtheoretischer Ansatz, um die wesentlichen Einflussfaktoren auf die Weiterentwicklung von Schredderanlagen im Metall- und Schrottrecycling in einem Kreislaufmodell darzustellen. Der Fokus liegt dabei in der Analyse und Gewichtung technischer Herausforderungen in Folge der Anwendung des europäischen und nationalen Regelwerks in Zeiten volatiler Marktstrukturen, im konjunkturellen Abwärtstrend der industriellen Wirtschaft und unter einem anwachsenden Wertstoffverfall des Inputstroms am Großschredder.
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2020)
Die vorliegende Systemkonzeptionierung von Schredderanlagen unter dem Einfluss umweltschutzrechtlicher Änderungen, untersucht sowohl formal-rechtliche, verfahrenstechnische als auch wirtschaftswissenschaftliche Aspekte des wertstromorientierten Schredderprozesses. Sie ist ein systemtheoretischer Ansatz, um die wesentlichen Einflussfaktoren auf die Weiterentwicklung von Schredderanlagen im Metall- und Schrottrecycling in einem Kreislaufmodell darzustellen. Der Fokus liegt dabei in der Analyse und Gewichtung technischer Herausforderungen in Folge der Anwendung des europäischen und nationalen Regelwerks in Zeiten volatiler Marktstrukturen, im konjunkturellen Abwärtstrend der industriellen Wirtschaft und unter einem anwachsenden Wertstoffverfall des Inputstroms am Großschredder.
Optimierte Vorzerkleinerung gemischter Gewerbeabfälle auf Basis empirischer Modelle
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2020)
In der mechanischen Aufbereitung gemischter Gewerbeabfälle stellen Vorzerkleinerer für gewöhnlich den ersten Verfahrensschritt dar und sorgen nicht nur für den nötigen Aufschluss, sondern wirken auch als primäres Dosierag-gregat. Entsprechend groß ist ihr Einfluss auf das Verhalten des Gesamtprozesses. Aufgrund der hohen Variabilität der Gewerbeabfälle erscheint die Gewinnung theo-retischer Modelle nicht sinnvoll, um solche Vorzerkleinerer zu optimieren, da die nö-tigen Informationen über das Material für solche Modelle in der Praxis nicht wirt-schaftlich gewonnen werden können. Zugleich erfordert die Ermittlung signifikanter empirischer Modelle den Aufwand von viel Arbeit und Geld und wurde daher bisher für die Vorzerkleinerung gemischter Gewerbeabfälle noch nicht gemacht. Diese Arbeit gibt einen Überblick sowohl über die Forschungstätigkeiten bezüglich der Datenqualität aufgrund der Probenahme bei Zerkleinerungsversuchen mit Gewerbeabfällen, als auch über Arbeiten zur Beeinflussung und potentiellen Optimierung der Zerkleinerung hinsichtlich Durchsatzverhalten, Energieverbrauch und Materialqualität mittels einstellbarer Parameter. Abschließend werden erste Überlegungen und Forschungen zur dynamischen Prozessführung der Vorzerkleinerung vorgestellt.
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2020)
In der mechanischen Aufbereitung gemischter Gewerbeabfälle stellen Vorzerkleinerer für gewöhnlich den ersten Verfahrensschritt dar und sorgen nicht nur für den nötigen Aufschluss, sondern wirken auch als primäres Dosierag-gregat. Entsprechend groß ist ihr Einfluss auf das Verhalten des Gesamtprozesses. Aufgrund der hohen Variabilität der Gewerbeabfälle erscheint die Gewinnung theo-retischer Modelle nicht sinnvoll, um solche Vorzerkleinerer zu optimieren, da die nö-tigen Informationen über das Material für solche Modelle in der Praxis nicht wirt-schaftlich gewonnen werden können. Zugleich erfordert die Ermittlung signifikanter empirischer Modelle den Aufwand von viel Arbeit und Geld und wurde daher bisher für die Vorzerkleinerung gemischter Gewerbeabfälle noch nicht gemacht. Diese Arbeit gibt einen Überblick sowohl über die Forschungstätigkeiten bezüglich der Datenqualität aufgrund der Probenahme bei Zerkleinerungsversuchen mit Gewerbeabfällen, als auch über Arbeiten zur Beeinflussung und potentiellen Optimierung der Zerkleinerung hinsichtlich Durchsatzverhalten, Energieverbrauch und Materialqualität mittels einstellbarer Parameter. Abschließend werden erste Überlegungen und Forschungen zur dynamischen Prozessführung der Vorzerkleinerung vorgestellt.
Recycling von additiv gefertigten Kuben aus Ti64
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2020)
Die additive Fertigung mit Metallpulvern wird bei der Herstellung von Prototypen und Kleinserien eingesetzt. U.a. verhindern die hohen Kosten der Pulverherstellung derzeit einen Sprung in die Massenfertigung, weshalb das mechanische Recycling eine Option bietet, diese Materialkosten zu senken und somit die An-wendungsbreite der additiven Fertigung zu vergrößern. Der vorliegende Beitrag behandelt, ob durch Zerkleinerung und Klassierung ein einsatzfähiges Pulver für die additive Fertigung generiert werden kann. Dazu wurde in einem ersten Schritt geprüft, in welchen Größenfraktionen ein rezykliertes Pulver anfällt und welche Partikelformverteilungen erzeugt werden können. Für diese Überprüfung wurden Kuben aus Ti-6Al-4V in einer Hammermühle mit unterschiedlicher Intensität zerkleinert. Bereits durch diese einzelne Zerkleinerungsstufe könnten bis zu 50 Ma.-% in einer Zielfraktion kleiner 125 μm erzeugt wurden. Die Kornformverteilungen dieser Fraktion ähneln der von Frischgut, weshalb auf ein annähernd gleiches Fließ- und Verarbeitungsverhalten bei der additiven Fertigung geschlossen werden kann.
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2020)
Die additive Fertigung mit Metallpulvern wird bei der Herstellung von Prototypen und Kleinserien eingesetzt. U.a. verhindern die hohen Kosten der Pulverherstellung derzeit einen Sprung in die Massenfertigung, weshalb das mechanische Recycling eine Option bietet, diese Materialkosten zu senken und somit die An-wendungsbreite der additiven Fertigung zu vergrößern. Der vorliegende Beitrag behandelt, ob durch Zerkleinerung und Klassierung ein einsatzfähiges Pulver für die additive Fertigung generiert werden kann. Dazu wurde in einem ersten Schritt geprüft, in welchen Größenfraktionen ein rezykliertes Pulver anfällt und welche Partikelformverteilungen erzeugt werden können. Für diese Überprüfung wurden Kuben aus Ti-6Al-4V in einer Hammermühle mit unterschiedlicher Intensität zerkleinert. Bereits durch diese einzelne Zerkleinerungsstufe könnten bis zu 50 Ma.-% in einer Zielfraktion kleiner 125 μm erzeugt wurden. Die Kornformverteilungen dieser Fraktion ähneln der von Frischgut, weshalb auf ein annähernd gleiches Fließ- und Verarbeitungsverhalten bei der additiven Fertigung geschlossen werden kann.
Erfahrungen mit der biologischen Abbaubarkeit von kompostierbaren Kaffeekapseln
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2020)
In Österreich kommen verstärkt Kaffeekapseln auf den Markt, die als „kompostierbar“ bzw. „biologisch abbaubar“ gekennzeichneten werden. Diese Entwicklung wird von Konsumenten als positiv wahrgenommen, ist jedoch aus abfallwirtschaftlicher und umwelttechnischer Sicht als kritisch zu betrachten. Denn in bisherigen Studien (van der Zee & Molenveld 2020; Rameder 2018; Shrestha et al. 2020), war die Desintegration der zumeist aus PLA bestehenden Kapseln in Labor-versuchen und in der Praxis nach den Anforderungen der EN 13432 nicht in ausrei-chendem Maße gegeben. Die bisherigen Erkenntnisse werden durch die eigenen Ergebnisse der experimentellen Untersuchungen an vier am österreichischen Markt erhältlichen „kompostierbaren“ Kaffeekapseln nur bestätigt. Erfahrungen der österreichischen Abfallwirtschaftsverbände zu dieser Thematik stützen im Wesentlichen die Erkenntnis, dass die derzeitige Entwicklung in Richtung biologisch abbaubare Kunststoffe für das Produkt Kaffeekapsel nach dem derzeitigen Stand der Erkenntnisse und Erfahrungen nicht sinnvoll erscheint.
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2020)
In Österreich kommen verstärkt Kaffeekapseln auf den Markt, die als „kompostierbar“ bzw. „biologisch abbaubar“ gekennzeichneten werden. Diese Entwicklung wird von Konsumenten als positiv wahrgenommen, ist jedoch aus abfallwirtschaftlicher und umwelttechnischer Sicht als kritisch zu betrachten. Denn in bisherigen Studien (van der Zee & Molenveld 2020; Rameder 2018; Shrestha et al. 2020), war die Desintegration der zumeist aus PLA bestehenden Kapseln in Labor-versuchen und in der Praxis nach den Anforderungen der EN 13432 nicht in ausrei-chendem Maße gegeben. Die bisherigen Erkenntnisse werden durch die eigenen Ergebnisse der experimentellen Untersuchungen an vier am österreichischen Markt erhältlichen „kompostierbaren“ Kaffeekapseln nur bestätigt. Erfahrungen der österreichischen Abfallwirtschaftsverbände zu dieser Thematik stützen im Wesentlichen die Erkenntnis, dass die derzeitige Entwicklung in Richtung biologisch abbaubare Kunststoffe für das Produkt Kaffeekapsel nach dem derzeitigen Stand der Erkenntnisse und Erfahrungen nicht sinnvoll erscheint.
Statistische Betrachtung von Infrarot-Sensordaten in der Aufbereitung mit Relevanz zur Brandfrüherkennung
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2020)
Neue Zündquellen erschweren zunehmend die Lagerung und Aufbereitung von Abfällen, insbesondere durch Akkumulatoren oder Batterien kommt es immer wieder zu großen Schäden in abfallverarbeitenden Unternehmen. Zudem ist davon auszugehen, dass sich in den nächsten Jahren die in Verkehr gesetzte Menge an Akkumulatoren und Batterien stark erhöhen wird. Ohne geeignete Messsysteme ist es kaum möglich, Brände frühzeitig zu erkennen. Um mit dem zunehmenden Brandrisiko umzugehen und um brandbezogenen Gefahren entgegenzuwirken wer-den daher IR-Messsensoren eingesetzt. Diese Sensoren werden an verschiedenen Stellen platziert, an denen erfahrungsgemäß mit hohen Temperaturen zu rechnen ist, wie beispielsweise nach Zerkleinerungsaggregaten und anderen Aggregaten mit mechanischer Beanspruchung. Sensoren werden aber auch eingesetzt, um das Material am Ende der Verarbeitung noch einmal zu kontrollieren, bevor es in das Output-Lager befördert wird. Der vorliegende Beitrag wertet die Messdaten von mehreren Anlagenstandorten aus und vergleicht diese. Ziel ist es, Trends in den Daten zu erkennen, um mögliche Maßnahmen abzuleiten. Die Datengrundlage umfasst die Temperaturen der einzelnen Messpunkte sowie gemessenen Maximaltemperaturen. Diese Datengrundlage wird mit qualitativen Daten ergänzt, welche neben dem Grund der Temperaturüberschreitung auch das Material klassifiziert. In diesem Zuge wird auch eine statistisch signifikante Abhängigkeit mit dem verarbeiteten Material hergestellt und auch mit den im Einsatz stehenden Zerkleinerungsaggregaten in Bezug gebracht. Der Ver-gleich der Anlagenstandorte dient dabei der Abschätzung des Risikos für restmüllaufbereitende Unternehmen. Die zu vergleichenden Anlagen weisen teilweise die gleichen Inputmaterialien auf, unterscheiden sich jedoch im jährlichen Durchsatz. Der zu betrachtende Inputstrom umfasst neben gemischten Siedlungsabfällen, Gewerbeabfälle und Sperrmüll.
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2020)
Neue Zündquellen erschweren zunehmend die Lagerung und Aufbereitung von Abfällen, insbesondere durch Akkumulatoren oder Batterien kommt es immer wieder zu großen Schäden in abfallverarbeitenden Unternehmen. Zudem ist davon auszugehen, dass sich in den nächsten Jahren die in Verkehr gesetzte Menge an Akkumulatoren und Batterien stark erhöhen wird. Ohne geeignete Messsysteme ist es kaum möglich, Brände frühzeitig zu erkennen. Um mit dem zunehmenden Brandrisiko umzugehen und um brandbezogenen Gefahren entgegenzuwirken wer-den daher IR-Messsensoren eingesetzt. Diese Sensoren werden an verschiedenen Stellen platziert, an denen erfahrungsgemäß mit hohen Temperaturen zu rechnen ist, wie beispielsweise nach Zerkleinerungsaggregaten und anderen Aggregaten mit mechanischer Beanspruchung. Sensoren werden aber auch eingesetzt, um das Material am Ende der Verarbeitung noch einmal zu kontrollieren, bevor es in das Output-Lager befördert wird. Der vorliegende Beitrag wertet die Messdaten von mehreren Anlagenstandorten aus und vergleicht diese. Ziel ist es, Trends in den Daten zu erkennen, um mögliche Maßnahmen abzuleiten. Die Datengrundlage umfasst die Temperaturen der einzelnen Messpunkte sowie gemessenen Maximaltemperaturen. Diese Datengrundlage wird mit qualitativen Daten ergänzt, welche neben dem Grund der Temperaturüberschreitung auch das Material klassifiziert. In diesem Zuge wird auch eine statistisch signifikante Abhängigkeit mit dem verarbeiteten Material hergestellt und auch mit den im Einsatz stehenden Zerkleinerungsaggregaten in Bezug gebracht. Der Ver-gleich der Anlagenstandorte dient dabei der Abschätzung des Risikos für restmüllaufbereitende Unternehmen. Die zu vergleichenden Anlagen weisen teilweise die gleichen Inputmaterialien auf, unterscheiden sich jedoch im jährlichen Durchsatz. Der zu betrachtende Inputstrom umfasst neben gemischten Siedlungsabfällen, Gewerbeabfälle und Sperrmüll.
Recycling von Bauabfällen
© Rhombos Verlag (3/2018)
Der Nachweis von Sulfat in Sekundärrohstoffen ermöglicht eine Reduzierung von Schadstoffen .in Recyclingbaustoffen
© Rhombos Verlag (3/2018)
Der Nachweis von Sulfat in Sekundärrohstoffen ermöglicht eine Reduzierung von Schadstoffen .in Recyclingbaustoffen
Flexible Verfahrenstechnik für die mechanische Aufbereitung komplexer Stoffströme
© Wasteconsult International (5/2017)
Die Anwendung der sogenannten elektrohydraulischen Zerkleinerung im Rahmen einer mechanischen Aufbereitung von Sekundärrohstoffen führt zu einer gezielten Schwächung von Grenzflächen im Material und ermöglicht so eine materialspezifische Trennung, die weitgehend unabhängig ist vom Grad der Zerkleinerung. Das Ergebnis ist ein hoher Aufschluss bei geringer Fragmentierung.
© Wasteconsult International (5/2017)
Die Anwendung der sogenannten elektrohydraulischen Zerkleinerung im Rahmen einer mechanischen Aufbereitung von Sekundärrohstoffen führt zu einer gezielten Schwächung von Grenzflächen im Material und ermöglicht so eine materialspezifische Trennung, die weitgehend unabhängig ist vom Grad der Zerkleinerung. Das Ergebnis ist ein hoher Aufschluss bei geringer Fragmentierung.
Trennung von Biogut mit der Doppelrotormühle – Bedeutung für die Kaskadennutzung in energetischer und stofflicher Verwertung
© Witzenhausen-Institut für Abfall, Umwelt und Energie GmbH (5/2017)
Gemischter Bioabfall stellt in seiner saisonal und regional unterschiedlichen Zusammensetzung eine erhebliche Herausforderung für die Verarbeitung und Entsorgung dar. Die aktuell unterschiedlichen Behandlungsstrategien und deren hohe Anlagenintensität in diesem Bereich der Abfallwirtschaftsbetriebe zeigen zugleich das Spektrum der Möglichkeiten, aber auch die aktuellen Grenzen der Nutzung von Bioabfall auf. Zusätzlich verengen DüMV-Novelle und BGK-Grenzwerte nachvollziehbar (und sinnvoll) den Vermarktungsspielraum für Biogut bzw. treiben die Qualitätsanforderungen für Düngemittelherstellung und Erdenwirtschaft nach oben.
© Witzenhausen-Institut für Abfall, Umwelt und Energie GmbH (5/2017)
Gemischter Bioabfall stellt in seiner saisonal und regional unterschiedlichen Zusammensetzung eine erhebliche Herausforderung für die Verarbeitung und Entsorgung dar. Die aktuell unterschiedlichen Behandlungsstrategien und deren hohe Anlagenintensität in diesem Bereich der Abfallwirtschaftsbetriebe zeigen zugleich das Spektrum der Möglichkeiten, aber auch die aktuellen Grenzen der Nutzung von Bioabfall auf. Zusätzlich verengen DüMV-Novelle und BGK-Grenzwerte nachvollziehbar (und sinnvoll) den Vermarktungsspielraum für Biogut bzw. treiben die Qualitätsanforderungen für Düngemittelherstellung und Erdenwirtschaft nach oben.
