Audi testet physikalisches Recycling für Verbundstoffe
Nachhaltigkeit steht bei der Fahrzeugherstellung ganz oben auf der Wunschliste. Das Problem sind hier unter anderem die unterschiedlichen Kunststoffmaterialien. Eine neue Recycling-Methode soll die Lösung bringen. Audi hat sie zusammen mit Fraunhofer-Forschenden entwickelt.
Im Audi Q4 e-tron sind bereits recycelte Kunststoff-Materialien eingebaut.
Foto: Audi AG
Energie sparen, Ressourcen schonen, die CO2-Bilanz verbessern und gleichzeitig die Nachfrage nach umweltfreundlichen Autos besser befriedigen – das vollständige Recycling von Fahrzeugen ist ein wichtiges Ziel, das Audi in möglichst nicht allzu ferner Zukunft erreichen möchte. Es gibt zwar noch ein paar Hürden, aber wahrscheinlich ist der Autobauer gerade dabei, eine davon aus dem Weg zu räumen. Denn physikalisches Recycling soll die bisherigen Methoden zur Wiederverwertung von Autoteilen ergänzen. Audi testet das Konzept gemeinsam mit Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern vom Fraunhofer Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV.
Audi führt ergänzt chemisches und mechanisches Recycling um ein physikalisches Verfahren
In einem Auto sind viele verschiedene Kunststofftypen verbaut, die sich in ihren Eigenschaften unterscheiden – insgesamt sind nach Angaben von Audi mehr als 200 Kilogramm Plastik verbaut. Dazu gehören unter anderem die Stoßfänger, Kühlerschutzgitter sowie verschiedene Elemente im Innenraum. Selbst für den Antrieb wird Kunststoff benötigt. Nicht nur die Einsatzgebiete sind sehr verschieden, auch beim Thema Recycling müssen die Kunststoff-Teile jeweils anders behandelt werden. Audi hat dafür bislang mechanisches und chemisches Recycling eingesetzt. Das physikalische Recycling soll nun hinzukommen.
Recycling bei Audi: Aus altem Glas werden neue Scheiben
Der Klassiker ist das mechanische Recycling. Dafür ist es nötig, die Kunststoffteile mechanisch zu zerkleinern und von anderen Stoffen zu trennen. Anschließend werden sie zu Kunststoffgranulat weiterverarbeitet. Das gelingt kaum, wenn mehrere Kunststoffe als Verbund-Material vorliegen und eventuell andere Komponenten wie spezielle Kleber, Lacke und Füllstoffe hinzukommen. Für solche Fälle hat Audi unter anderem mit Forschenden vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und weiteren Partnern aus der Industrie eine Methode fürs chemische Recycling entwickelt. Vereinfacht gesagt, werden dabei Kunststoffabfälle zu Pyrolyseöl verarbeitet. Das Pyrolyseöl kann Erdöl als Rohstoff für die Produktion von hochwertigen Kunststoffen ersetzen. Daraus können Expertinnen und Experten nach Aussage des Autobauers Bauteile fertigen, deren Qualität mit Neuware vergleichbar sei.
Polymerketten des Kunststoffs werden beim Recycling nicht zerstört
Das neue physikalische Recycling soll weitere Vorteile bringen. Der Kunststoff wird bei dieser Methode der Wiederaufbereitung keinen chemischen Prozessen ausgesetzt, sondern durch Lösemittel aufgelöst. Das ist ein entscheidender Unterschied, weil die Polymerketten erhalten bleiben. „Als Lösemittel werden ausschließlich Stoffe eingesetzt, die absolut ungefährlich sind“, sagt Martin Schlummer vom Fraunhofer IVV. „Andere Feststoffe, die für das neue Endprodukt störend sein könnten, werden abgetrennt.“ Substanzen, die sich dabei ebenfalls auflösen, wie etwa Flammschutzmittel können im Laufe des Prozesses vom Kunststoff abgetrennt werden. Im nächsten Schritt verdampfen die Lösemittel und werden dabei aufgefangen, um im Wertstoff-Kreislauf zu verbleiben. Der Kunststoff wiederum trocknet – das Granulat kann zu neuen Teilen verarbeitet werden.
Ein weiterer Vorteil des physikalischen Recyclings: Die Kunststoffe dürfen stärker verschmutzt sein, als es bei anderen Verfahren der Fall ist. Beim Vorsortieren der Teile aus dem Altfahrzeug werden daher ebenfalls Ressourcen eingespart.
Die Beteiligten haben bereits gezeigt, dass dieser Ansatz funktioniert. Jetzt geht es darum, die Machbarkeit abzusichern und das Verfahren nach oben zu skalieren. Weitere Tests finden mit komplexen Bauteilen statt, etwa einem Sitzhöhenversteller werden, der hohe Ansprüche an Emissionen und Geruch erfüllen muss.
Audi will den Anteil an Recycling-Materialien in den Fahrzeugen erhöhen
Für Audi ist das Material-Recycling eine wichtige Komponente auf dem Weg zu einem klimaneutralen Unternehmen. Wenn sie fester Bestandteil der Fahrzeugproduktion werden sollen, müssen sie aber die gleichen Qualitätskriterien erfüllen wie neu produzierte Kunststoff-Elemente. Dabei geht es unter anderem um Crash-Sicherheit, Hitzebeständigkeit, Medienbeständigkeit zum Beispiel gegen organische Lösungsmittel, Öl oder Hydraulikflüssigkeiten. Dazu kommen Formstabilität und Qualität, Haptik, Optik und Geruch, und das alles über die gesamte Lebensdauer eines Autos hinweg.
Faktisch ist der Rezyklatanteil in den Fahrzeugen daher bislang begrenzt. Beispielsweise in einem Audi Q4 e-tron sind bis zu 27 Bauteile mit Rezyklatanteil verbaut. Diesen Anteil will das Unternehmen in den kommenden Jahren deutlich steigern.
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