Spart Energie und Kosten: Zwei-Stufen-Prozess macht Kunststoffrecycling effizienter

Beim Recycling werden Kunststoffe üblicherweise sortiert, gereinigt, gemahlen, compoundiert und regranuliert, um sie als Regranulat erneut zu verarbeiten. Das Material muss also zwei Mal aufgeschmolzen werden – zunächst zum Granulieren, dann zum Spritzgießen. ENGEL hat nun ein Verfahren entwickelt, bei dem Kunststoffabfälle direkt nach dem Vermahlen als Flakes im Spritzguss verarbeitet werden können. Das macht es höchst energieeffizient.

Im Interview mit dem K-MAG erläutert Bianca Gubi die Funktionsweise des neuen Verfahrens, die Vorteile für Klima und Kunden sowie was Sie auf der K 2022 am ENGEL-Messestand erwarten wird.

Frau Gubi, Sie haben ein neues Verfahren zur Verarbeitung von Kunststoffabfällen entwickelt. Wie funktioniert dieses genau? Was ist anders als beim herkömmlichen Vorgehen?

Bianca Gubi: Das Besondere am Zwei-Stufen-Verfahren ist, dass Kunststoffabfälle direkt nach dem Vermahlen als Flakes im Spritzguss verarbeitet werden können. Hierfür haben wir das Plastifizieren und das Einspritzen in zwei voneinander unabhängige, aber aufeinander abgestimmte Prozessschritte aufgeteilt. In der ersten Stufe wird das Rohmaterial, also die Kunststoffflakes, die zum Beispiel aus dem gelben Sack stammen, in einer herkömmlichen Plastifizierschnecke aufgeschmolzen. Die Schmelze wird an eine andere Schnecke übergeben, um sie in der zweiten Prozessstufe in die Kavität einzuspritzen. Bei der Übergabe von der Plastifizier- zur Einspritzschnecke lassen sich ein Schmelzefilter und eine Entgasungseinheit integrieren. Damit werden auch aus verunreinigten Kunststoffabfällen hochwertige Produkte erhalten.

Wie ist die entsprechende Produktionsanlage aufgebaut?

Gubi: Statt einer großen Plastifizierschnecke, welche normal im Standardspritzguss eingesetzt würde, gibt es eine kleinere Plastifizer- und eine kürzere Einspritzschnecke. Die beiden Schnecken sind übereinander angeordnet, was für einen vergleichsweise kompakten Aufbau der Anlage sorgt. Der Schmelzefilter und die Entgasungseinheit sind optional. Sie bilden den Übergang von der Plastifizier- zur Einspritzschnecke. Die Entgasungseinheit ist eine eigene Entwicklung von ENGEL. Das Entgasen ist notwendig, da bestimmte Verunreinigungen, wie Restfeuchtigkeit sowie niedermolekulare Verbindungen, die aus Materialabbau oder Druckfarbenrückständen stammen, den Schmelzefilter passieren können. Werden diese Verunreinigungen vor dem Einspritzen der Schmelze nicht entfernt, kann dies zu Poren im Inneren und Defekten an der Oberfläche des Bauteils führen und damit die mechanische Belastbarkeit reduzieren. Die Entgasungseinheit leistet damit einen wesentlichen Beitrag, dass Rezyklate auch für hochwertige Anwendungen eingesetzt werden können. Der modulare Aufbau macht das Verfahren sehr flexibel.

Inwiefern trägt das Verfahren zum Klimaschutz bei?

Gubi: Die große Leistung des Verfahrens ist, dass ein kompletter Arbeitsschritt, nämlich das Regranulieren, entfällt. Das Regranulieren ist ein energieintensiver Prozess, der in der Regel zudem einen logistischen Aufwand erfordert, da unterschiedliche Unternehmen die Kunststoffabfälle sortieren, reinigen und mahlen, regranulieren und verarbeiten. Entfällt dieser Arbeitsschritt, verbessert sich die CO2-Bilanz des Recyclingprozesses. Der Energiebedarf sinkt nach unseren Berechnungen um rund 30 Prozent.

Welche Vorteile ergeben sich dadurch für Ihre Kunden?

Gubi: Weniger Energieaufwand bedeutet natürlich auch niedrigere Recyclingkosten, was es für die Industrie noch attraktiver macht, aufbereitete Kunststoffabfälle einzusetzen. Ohne Ökonomie keine Ökologie – so zeigt es leider die Praxis. Bei ENGEL haben wir deshalb bei allen Entwicklungen immer auch die Effizienz und Wirtschaftlichkeit im Blick. Unser Ziel ist es, das Einsatzspektrum von Rezyklaten deutlich zu erweitern. Nur so kann die Kreislaufwirtschaft funktionieren.

Sie stellen das Verfahren auch auf der diesjährigen K vor und haben dafür einige Projektpartner mit an Bord. Einer davon ist die R-Cycle-Initiative, der Sie im Frühjahr beigetreten sind. Inwiefern tragen Sie mit Ihrem neu entwickelten Verfahren zum Ziel der Initiative bei?

Gubi: Die Dolly-Paletten, die wir auf der K produzieren, sind mit einem QR-Code versehen. Über den QR-Code kann der Messebesucher Informationen zum Material und zum Recyclingprozess aus der Datenbank von R-Cycle live abrufen. Ziel der unternehmensübergreifenden Initiative ist es, digitale Produktpässe für Kunststoffprodukte einzuführen. Schon bei der Produktherstellung werden alle recyclingrelevanten Informationen automatisch erfasst, damit zum Beispiel Abfallsortieranlagen wiederverwertbare Kunststoffe präziser identifizieren und sortenreine Fraktionen für das Recycling bereitstellen können. Auf diese Weise ist es möglich, das bisher vorherrschende Downcycling zu stoppen und Kunststoffe gleich- oder sogar höherwertig wiederzuverwerten. Viele unterschiedliche Bausteine sind notwendig, um den Aufbau der Kreislaufwirtschaft voranzutreiben. Datentransparenz und innovative Verarbeitungsverfahren zählen dazu.

Was dürfen die Besucherinnen und Besucher an Ihrem Messestand erwarten?

Gubi: Wir widmen dem neuen Verfahren einen eigenen Messestand, zu finden im Circular Economy Forum auf dem Freigelände zwischen den Hallen 11 und 16. Dort werden auf einer für den Zwei-Stufen-Prozess ausgerüsteten Spritzgießmaschine der Baureihe ENGEL duo die erwähnten Dolly-Paletten produziert. Zum Einsatz kommen aus Post-Consumer-Materialien gewonnene Flakes. Für den Spritzgießer, der es gewohnt ist, Granulat auf die Schnecke zu geben, ist dies ein ungewohntes Bild, und es ist spannend zuzuschauen, wie die Spritzgießmaschine daraus sehr stabile, hochwertige Produkte formt. Wir sind mit unserem gesamten Circular Economy-Team vor Ort und freuen uns auf die Gespräche mit den Messebesucherinnen und -besuchern – zum Zwei-Stufen-Prozess, aber auch zu allen anderen Themen rund um die Rezyklatverarbeitung.