TU München: Studie untersucht Closed-Loop-Recycling von Kunststoffen aus Altfahrzeugen

Die Technische Universität München (TUM) hat im Rahmen des Forschungsprojekts „Car2Car“ einen Prozess untersucht, mit dem Kunststoffe aus Altfahrzeugen künftig stärker im Kreislauf geführt werden könnten. Hintergrund ist die geplante EU-Altfahrzeugverordnung, die vorsieht, den Anteil von Post-Consumer-Rezyklaten in Kunststoffbauteilen von Neuwagen schrittweise auf 25 Prozent zu erhöhen. Ein Teil davon soll aus dem Recycling von Altfahrzeugen selbst stammen.

Jährlich werden in der EU rund vier bis sechs Millionen Fahrzeuge verschrottet. Nach der Demontage von Batterien, Rädern, Katalysatoren, Airbags und weiteren Komponenten werden die verbleibenden Karossen geschreddert. Dabei entsteht ein heterogenes Materialgemisch aus Metallen, Textilien, Kunststoffen, Schäumen und Verbundmaterialien. Die Rückgewinnung verwertbarer Kunststoffe aus diesen Restströmen gilt als technisch anspruchsvoll, gewinnt aber mit Blick auf regulatorische Anforderungen und Ressourcenschonung an Bedeutung.

Im Fokus der TUM-Studie standen sogenannte Ersatzbrennstoffe, die bei der Fahrzeugverwertung entstehen. Diese bestehen unter anderem aus zerkleinerten Kunststoffen, Textilien und Gummiresten und werden bislang überwiegend energetisch verwertet. Das untersuchte Verfahren sieht vor, diese Reststoffe zunächst weiter zu zerkleinern und zu sieben. Anschließend werden sie mithilfe von Sensoren im mittleren Infrarotbereich sortiert. Der Prozess wurde mit Material aus mehr als 400 Altfahrzeugen verschiedener Antriebsarten im industriellen Maßstab getestet.

Die Untersuchungen zeigten, dass sich aus den Reststofffraktionen potenziell wieder einsetzbare Kunststoff-Rezyklate gewinnen lassen, sofern zusätzliche Aufbereitungsschritte erfolgen. Auf Basis der Versuchsdaten entwickelte das Team um Magnus Fröhling, Professor für Circular Economy and Sustainability Assessment am TUM Campus Straubing, ein Stoffstrommodell. Damit wurden unter anderem der Einfluss des Demontageumfangs, der Fahrzeugzusammensetzung und des neuen Sortierverfahrens auf mögliche Recyclingquoten untersucht.

In einzelnen Szenarien könnte der verbesserte Sortierprozess die im EU-Vorschlag für 2035 diskutierte Automotive-Closed-Loop-Quote von drei Prozent erreichen. Zudem ergab die Modellierung, dass sich die Treibhausgasemissionen, die ansonsten bei der Verbrennung der Reststoffe entstehen würden, durch den Sortierprozess um 29 Prozent senken ließen.

Die Forschenden weisen zugleich auf Einschränkungen der Untersuchung hin. So stammten die eingesetzten Fahrzeuge aus dem Bestand eines Herstellers und wiesen ein vergleichbares Alter auf. Die Ergebnisse zeigen dennoch, dass Closed-Loop-Recycling von Kunststoffen aus Altfahrzeugen technisch machbar sein kann und einen Beitrag zur Erfüllung künftiger EU-Vorgaben leisten könnte.

Für eine breitere Umsetzung reiche eine verbesserte Sortierung am Ende des Fahrzeuglebens jedoch nicht aus. Nach Einschätzung der Forschenden müssen auch Fahrzeugkonstruktion, Materialauswahl und Rezyklierbarkeit einzelner Komponenten stärker berücksichtigt werden. Closed-Loop-Recycling wird damit als ein Baustein einer ressourcenschonenderen Automobilproduktion eingeordnet.

Weitere Informationen: cec.cs.tum.de/de, www.tum.de

Technische Universität München, München

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