Von Klärschlammasche zu Produkten in Chemieparks
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (11/2020)
Die Monodeponierung der phosphatreichen Klärschammaschen entspricht nicht dem Kreislaufgedanken und stellt höchstens eine Übergangslösung dar. Durch Stationierung von Recyclinganlagen in Chemieparks können ökonomische und -logische Symbiosen geschlossen sowie qualitative Produkte mit hoher Marktnachfrage hergestellt werden. Hierüber wird berichtet.

Circularity by Design – Können temporäre Wohnformen nachhaltig gestaltet werden?
© Lehrstuhl fĂĽr Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2020)
Die Umweltauswirkungen verschiedener Wirtschaftssektoren sind angesichts der drohenden Auswirkungen des Klimawandels in den Fokus gerückt. Die Baubranche gilt als ein Sektor mit besonders großen Auswirkungen: Nach Angaben der Europäischen Kommission ist der Bau und die Nutzung von Gebäuden in der EU für fast die Hälfte aller gewonnenen Materialien und des Energieverbrauchs, sowie für etwa ein Drittel des Wasserverbrauchs verantwortlich (European Commission 2014). Daher wurde der Bausektor im Aktionsplan für die Kreislaufwirtschaft als einer der vorrangigen Bereiche definiert (European Commission 2015). In diesem Konferenzbeitrag steht temporäres Wohnen, und damit ein Teilbereich des Bausektors im Mittelpunkt. Darunter versteht man die Bereitstellung von Unterkünften für Menschen für einen bestimmten, zeitlich begrenzten Zeitraum an einem bestimmten Ort.

Lithium-Ionen-Batterien: Anforderungen an das Recyclingverfahren der Zukunft
© Lehrstuhl fĂĽr Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2020)
Der Einsatz von wertvollen und teilweise kritischen Rohstoffen wie Kobalt, Nickel, Mangan und Lithium in Kathodenmaterialien sowie die prognostizierten Marktentwicklungen machen das Recycling von Lithium-Ionen-Batterien zu einem abfallwirtschaftlich relevanten Thema. Dieser Beitrag beleuchtet die Entwicklung und Vielfalt dieser Kathodenmaterialien und leitet daraus Anforderungen an zukünftige Aufbereitungs- bzw. Recyclingverfahren ab. Die schnelle Weiterentwicklung der Zellchemismen hin zu nickelreichen Kathodenmaterialien stellt bestehende Verfahren vor wirtschaftliche Probleme und unterstreicht zusätzlich die Notwendigkeit eines flexiblen Prozesses, welcher mit einer variierenden chemischen Zusammensetzung des Abfallstromes zurechtkommen muss.

Recycling von Al-Schrotten mit hohem Organikanteil
© Lehrstuhl fĂĽr Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2020)
Beim Al-Recycling sind zwei grundlegende Verfahrensvarianten zu unterscheiden. Umschmelzwerke (Remelter) dienen der Produktion von Knetlegierungen durch Ein-satz wenig verunreinigter Schrotte. Stärker kontaminierte Materialien, zu denen auch Al-Schrotte mit hohem Organikanteil zählen, gelangen unter Verdünnung mit Reinaluminium und Zusatz von Salzen in Schmelzhütten (Refiner), wo Gusslegierungen hergestellt werden. Im Rahmen des Beitrags erfolgte die Erläuterung von industriell eingesetzten Verfahren zum Recycling von Al-Schrotten mit hohem Organikgehalt. In diesem Zusammenhang wird auch auf die Notwendigkeit von ausreichenden Industrieanlagen zum Schließen der Kreisläufe´eingegangen.

Untersuchungen zur mechanischen Entschichtung von Elektroden aus Lithium-Ionen-Altbatterien
© Lehrstuhl fĂĽr Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2020)
Der weltweite zunehmende Einsatz von LIB führt auch zu einer steigenden Menge von Produktions- und Konsumptionsrückständen, die unter Berücksichtigung der ökologischen und wirtschaftlichen Nachhaltigkeit entsorgt werden müssen. Idealerweise werden die Materialien aus den Neuschrotten oder Altbatterien in die Produktion neuer Batterien zurückgeführt. LIBs enthalten werthaltige Metalle, wie Aluminium, Eisen, Kupfer, Lithium, Kobalt, Nickel und Mangan. Diese Metalle, ausgenommen Eisen, bilden hauptsächlich die Stromleiterfolien und Beschichtungen der Elektroden. Aktuell werden Lithium-Ionen-Batterien industriell in Recyclingverfahren behandelt, die auf energie- und kostenintensiven pyrometallurgischen oder hydrometallurgischen Prozessen mit begrenzten Kapazitäten, niedrigen Recyclingraten und einer wirtschaftlichen Abhängigkeit von Kobalt und Nickel als Kathodenmaterialien basieren. Bei diesen Prozessen werden vornehmlich Kobalt, Nickel und Kupfer zurückgewonnen, wohingegen Lithium, Aluminium und Mangan in der Schlacke verbleiben und durch Verfüllung verwertet werden. In Zukunft wird angestrebt, die gesetzliche Recyclingeffizienz von 50 Masseprozent zu erhöhen, und speziell die Kathodenbeschichtungsmaterialien aus Produktionsrückständen direkt für neue Batterieanwendungen wiederzuverwenden (Werner et al. 2020).

Wirtschaftliche Motive fĂĽr Ein- und Mehrwegverpackungen
© Lehrstuhl fĂĽr Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2020)
Warum sollte eine Volkswirtschaft für Getränkeverpackungen Mehrweggebinde be-vorzugen? Getränkeverpackungen stehen dabei wegen ihrer Alltäglichkeit im Mittelpunkt der Diskussion (Hauer et al. 2020, Runder Tisch 2020). Die im Vergleich zu anderen Kunststoffprodukten geringe Werkstoffvielfalt erlaubt meist eine verhältnismäßig einfache Kreislaufführung über die Abfallwirtschaft durch Sortierung und Recycling. Das aufwendige Sammeln, Sortieren und Recycling von PET führt selbst in abfallwirtschaftlich hochentwickelten Ländern wie Österreich zu einer Kreislaufquote von gerade einmal 14 % in dasselbe Produkt Einwegflasche (eigene Berechnungen). Damit kommt dem Material PET gerade einmal eine 1,3-fache Verwendung zu. Schon Eine zweite Nutzung im Sinne von Mehrweg wäre bereits ressourcenschonender.

RĂĽckbau und Recycling von Windenergieanlagen
© Lehrstuhl fĂĽr Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2020)
Erste Konzepte für den Rückbau von Windenergieanlagen wurden bereits 1995 erarbeitet, als in Deutschland mit dem verstärkten Ausbau dieser Technologie begonnen wurde (Kehrbaum 1995). Seitdem hat die Branche einen rasanten Technologiewandel durchlaufen, so dass heute eine Vielzahl an unterschiedlichen Modellen in abweichenden Ausführungen und an unterschiedlichen Standorten vorhanden sind. Diese vielen Eventualitäten erschweren die Entwicklung eines einzigen Standardkonzepts für den Rückbau, vielmehr ist jeder Rückbau ein eigenes und individuelles Vorhaben.

Entwicklungen auf dem Gebiet der sensorgestĂĽtzten Sortierung von MĂĽll bei Binder+Co
© Lehrstuhl fĂĽr Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2020)
Der Einsatz modernster Maschinen in der Aufbereitung und Recycling von primären und sekundären Rohstoffen ist in der heutigen Zeit nicht mehr wegzudenken. Binder+Co kann in diesem Bereich auf eine 125 Jahre lange Erfahrung zurückblicken und ist Pionier im Bereich der sensorgestützten Sortierung von Schüttgütern. Die ersten Sortierer dieser Art wurden bereits Mitte der 1980er ausgeliefert (Kalcher 2011). Seither wurden die Sortierer konsequent hinsichtlich Sensorik und Effektorik weiter-entwickelt und decken alle gängigen Sensortechnologien ab. Dadurch ist die Produktlinie namens CLARITY, welche die optischen Sortierer von Binder+Co im Bereich Recycling abdeckt, seit Jahrzenten eine etablierte Technologie.

Was bedeuten neue Erkenntnisse zur Schlackenkonditionierung fĂĽr die Abfallwirtschaft?
© Lehrstuhl fĂĽr Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2020)
In Österreich fallen jährlich rund 940.000 t Stahlwerksschlacken an (Bundesministerium für Klimaschutz, Umwelt, Energie, Mobilität, Innovation und Technologie 2020), davon rund 78.000 t Elektroofenschlacken (EOS) (Perz 2001). Die EOS der Marien-hütte in Graz sind dabei seit 2019 kein Abfall, sondern Nebenprodukt (Landesverwaltungsgericht Steiermark 2018) und werden als Baustoff eingesetzt (Marienhütte Stahl und Walzwerk GmbH 2020). Dieser Beitrag zur Kreislaufwirtschaft führte zu einem Konflikt zwischen den Produzenten natürlicher und industrieller Gesteinskörnungen (Oberösterreichische Nachrichten 2014), der durch den Erlass der Recycling-Baustoffverordnung geschlichtet wurde (Bundesminister für Land- und Forstwirtschaft, Umwelt und Wasserwirtschaft 2015). Auslaugverhalten von Stahlwerksschlacken zu vertiefen und Grundlagen für eine Op-timierung des Auslaugverhaltens zu legen, startete 2016 das Forschungsprojekt „MiLeSlag“ (FFG, Bridge Frühphase, Projekt-Nummer 851210), das von einem internationalen Konsortium, bestehend aus der Montanuniversität Leoben, der Bundesanstalt für Materialforschung und prüfung, dem Energy Research Centre of the Netherlands, dem FEhS-Institut für Baustoffforschung, der Marienhütte Stahl- und Walzwerk GmbH, der Max Aicher Umwelt GmbH, der Porr Umwelttechnik GmbH und der Scholz Austria GmbH umgesetzt wurde. Die abfallwirtschaftliche Relevanz der erzielten Projektergebnisse wurde bisher noch nicht ausreichend dargestellt und wird im Folgenden beleuchtet.

Modulare Sortierprozesse und künstliche Intelligenz als Mittel zum Recycling von Elektro(nik)-Altgeräten
© Lehrstuhl fĂĽr Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2020)
Durch die zunehmende Verkürzung von Produktlebenszyklen findet eine beschleu-nigte Änderung der Stoffstromzusammensetzungen bei einer Zunahme der Material-vielfalt statt. Ein Beispiel hierfür stellen Elektro(nik)altgeräte als einer der europaweit am schnellsten wachsenden Abfall-Stoffströme dar (European Commission 2020). Um den wirtschaftlichen Einsatz individueller Sortierprozesse bei Entsorgern zu erlauben, ist Eine Verringerung des Aufwandes nötig. Hier setzt der Einsatz künstlicher Intelligenz an, der es erlauben soll, Sensoren auf bestimmte Inputströme zu „trainieren“. Wie in eigenen Versuchen gezeigt werden konnte, ist durch den Einsatz künstlicher Intelligenz darüber hinaus eine Steigerung der Sortiergenauigkeit, insbesondere bei komplexen Materialzusammensetzungen, möglich, was die genauere Differenzierung der Komponenten für eine weitere Verarbeitung erlaubt.

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