Fachartikel vom 24.02.2014

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Stute recycelt PET inhouse

Dirk Schlaipfer, KRONES AG

Der Paderborner Getränke- und Fruchtkonservenhersteller Stute zeigt erneut Flagge in Sachen Pionierleistung und Nachhaltigkeit. Als erstes Unternehmen der Getränkeindustrie nahm Stute im Sommer 2013 eine Krones PET-Recyclinganlage als Inhouse-Lösung in Betrieb. Mit der Bottle-to-Bottle-Recyclinganlage bereitet Stute den eigenen PET-Ausschuss sowie zukünftig auch gebrauchte Einweg-PET-Behälter seiner Kunden auf und setzt die dekontaminierten Flakes als Beimischung zur Preform-Produktion auf Spritzgießmaschinen ein. So unterstützt Stute nachhaltig den Kreislauf-Gedanken und kann die PET-Flakes zudem kostengünstiger als Neugranulat bei den aktuellen Preisen herstellen.

Im Schwimm-Sink-Verfahren separiert der Dichtetrenner die leichteren PO-Deckelmaterialen von den schwereren PET-Flakes.
Im Schwimm-Sink-Verfahren separiert der Dichtetrenner die leichteren PO-Deckelmaterialen von den schwereren PET-Flakes.
Selbstbestimmung, Unabhängigkeit und Nachhaltigkeit in Verbindung mit Wirtschaftlichkeit: Das ist das Credo, nach dem das Familienunternehmen im nordrhein-westfälischen Paderborn seit über 130 Jahren arbeitet. Stute produziert bei einem Jahresumsatz von über 400 Millionen Euro Obst- und Gemüsekonserven, Desserts, süße Brotaufstriche und eine breite Palette an alkoholfreien Getränken. Unter anderem setzt Stute dafür 13 aseptische PET-Linien mit Leistungen bis zu 40.000 Behälter pro Stunde zur Abfüllung ein.

Stute speist den üblichen PET-Ausschuss aus der Preform-Produktion und von Behältern, die schon in Kontakt mit Füllgut waren, in die Recyclinganlage ein. "Das ist aber nur ein Teil des Gesamtaufkommens der Recyclinganlage", erklärt Christoph Frankrone, Head of Purchasing Plant Engineering. Hauptabnehmer der Getränke in Einweg-Flaschen sind national und international distribuierende Discounter. Eben diesen Großkunden des Lebensmitteldiscounthandels bietet Stute mit der eigenen Recyclinganlage die Rücknahme der PET-Einwegbehälter an. Die in den Verbrauchermärkten gesammelten Flaschen werden von den Discountern ohnehin in den Zentrallagern vorsortiert. Dieses überwiegend klare PET-Material, das den größten Anteil an der Getränkedistribution ausmacht, könnte die Recyclinganlage bei Stute ohne aufwändige Sortierung aufnehmen und verarbeiten.

Viele grüne Ideen

Die neue Inhouse-Recyclinganlage ist bei weitem nicht die erste grüne Idee, die Stute in den letzten Jahrzehnten erfolgreich umsetzte. Bereits Mitte der 80er Jahre hatte Stute damit begonnen, anfallende Reststoffe zu trennen und sie, statt als Müll auf der Deponie zu entsorgen, als wertvolle Ressource wieder in den Kreislauf zurückzuführen. Eine 1997 gebaute anaerobe Kläranlage mit 320.000 Einwohnergleichwerten reinigt die gesamten Abwässer der Stute Werke. Die damit verknüpfte Biogasanlage liefert 13 Prozent des Gasbedarfs. Das gewonnene Biogas wird als Energieträger in einer Gasturbine für die Dampferzeugung des Betriebs eingesetzt. Selbst das Abgas der Turbine kann noch für die Dampferzeugung genutzt und so ein Wirkungsgrad von insgesamt 90 Prozent erreicht werden.

Auf den Dächern der Fabrikhallen hat Stute 11.000 Quadratmeter Photovoltaik-Anlagen installiert, weitere 50.000 Quadratmeter als Freilandanlage direkt neben dem Werk. Die Nennleistung der Photovoltaik-Anlagen beläuft sich derzeit auf insgesamt 5,8 Megawatt. Drei Windräder drehen sich auf dem Gelände, eine vierte Windkraftanlage ist in Planung. Die Eigenstrom-Erzeugung durch Sonnen- und Windkraft trägt mittlerweile über 20 Prozent zum gesamten Strombedarf bei. "Erklärtes Ziel ist es, den Eigenanteil an der Energieversorgung in den nächsten Jahren auf 50 Prozent zu steigern", so Christoph Frankrone. "Schon jetzt kommen wir an guten Wind- und Sonnentagen, also zu Spitzenzeiten, auf 50 Prozent Eigenanteil. Für die Biogaserzeugung nutzen wir ausschließlich eigene Abfallprodukte, den Klärschlamm aus der Anaerob-Kläranlage oder Apfeltrester aus unseren Pressen. Wir lehnen es ab, landwirtschaftliche Rohstoffe anzubauen oder zu kaufen, um sie zu verstromen", betont Christoph Frankrone.

Auch im Betrieb selbst denkt und handelt Stute nachhaltig. "Durch die Installation zweier Krones Abfüllanlagen mit Contipure Modul und ohne Rinser im Jahr 2009 sparen wir 240 Kubikmeter Wasser pro Tag bei der Getränkeabfüllung ein", erklärt Christoph Frankrone. Durch Verpackungsreduzierung und Palettenoptimierung konnte Stute zudem 40 Prozent Frachtraum einsparen. Im Fuhrpark reduzierte das Familienunternehmen durch energiesparende Motoren mit neuester Technologie den Stickoxid-Ausstoß um 90 Prozent. In den Kälteanlagen setzt Stute statt Treibhausgasen Ammoniak als Kältemittel ein und erzielt zusätzlich eine jährliche Stromersparnis von 30 Prozent.

Nachhaltigkeit geht nicht ohne Wirtschaftlichkeit

Dieses Gesamtkonzept der Nachhaltigkeit wird nun mit der Installation der Bottle-to-Bottle- Recyclinganlage von Krones fortgesetzt. "Im Vordergrund steht bei uns Nachhaltigkeit. Diese muss gleichzeitig jedoch auch wirtschaftlich sein. Beides werden wir mit der Recyclinganlage erreichen", versichert Christoph Frankrone. Die Anlage ist derzeit darauf ausgelegt, pro Jahr 3.500 Tonnen an lebensmittelechten PET-Flakes zu produzieren. Bei einem Flaschengewicht von 20 Gramm entspricht dies 175 Millionen PET-Behältern. Das kommt in etwa dem kompletten Ausstoß von zwei Abfüllanlagen gleich.

"PET-Recycling ist eine Win-win-Situation für den Handel und für uns. Der Handel führt hochwertiges PET-Material wieder einer hochwertigen Lebensmittelverpackung zu und vermeidet ein Downgrading, etwa zur Textilproduktion in China. Somit können unsere Abnehmer ein geschlossenes System vorweisen. Das ist nachhaltig zum einen, wirtschaftlich zum anderen, weil wir auch vernünftige Preise zahlen können. Stute nutzt auf der anderen Seite das Material zur erneuten Preform-Produktion, schont damit Ressourcen und kann zudem einen wirtschaftlichen Nutzen erzielen."

Waschprozess

Die Inhouse-Recyclinganlage besteht aus Waschmodul und Dekontaminationsmodul, die in Rackbauweise realisiert sind. Alle Dekontaminationsverfahren setzen einen Waschprozess voraus, um saubere Flakes als Material zu erhalten. In diesen werden Restetiketten, Leim, Sand und andere löslichen Verschmutzungen abgewaschen:
  • Zunächst werden die Flaschen im Waschmodul zu Flakes gemahlen.
  • Die Flakes werden dann bei niedrigen Temperaturen vorgewaschen sowie mechanisch durch Düsen und Reibung vorgereinigt. Das eingesetzte Waschwasser wird filtriert und kann im Kreislauf wiederverwendet werden.
  • Restetiketten und Klebstoffe löst danach ein Laugenwäscher ab, so dass kein Schmutz oder Kleber auf der Oberfläche der Flakes verbleibt. Ein Parcival Filtrationssystem bereitet die verschmutzte Lauge in zwei Stufen kontinuierlich auf, so dass sie sich erneut mit konstanter Qualität einsetzen lässt.
  • Nächster Schritt ist ein Dichtetrenner: Im Schwimm-Sink-Verfahren separiert er die leichteren PO-Deckelmaterialen von den schwereren PET-Flakes.
  • Nun folgt eine mehrstufige Nachwäsche, in der die Flakes mit Heißwasser gespült werden. Die Energie des Heißwassers wird über Kaskaden mehrfach genutzt, jeder Kaskadentemperaturbereich mittels Membranfiltration wieder aufbereitet.
  • Nach der Waschung werden die Flakes mechanisch und thermisch durch ein Heißluftgebläse getrocknet.

Bottle-to-Bottle-Dekontaminationsmodul

PET-Recycling ist eine Win-win-Situation für den Handel und für Stute.
PET-Recycling ist eine Win-win-Situation für den Handel und für Stute.
Um Food-Grade-Qualität zu erreichen, muss das Material entsprechend internationaler Standards dekontaminiert werden. Im Krones Vakuum-Supercleaning-Verfahren kann theoretisch das gesamte Eingangs-PET-Material zurückgewonnen werden. Krones ist der einzige Hersteller, der sowohl das Waschmodul als auch das Dekontaminationsmodul und somit eine komplette Systemlösung anbietet. Darin enthalten ist bei Bedarf auch die gesamte Peripherie.
  • Im ersten Schritt werden alle Flakes gemeinsam in einer ersten Heizschnecke schonend und gleichmäßig angeheizt und nachfolgend in einer zweiten Heizschnecke auf die endgültige Dekontaminationstemperatur gebracht, die deutlich unterhalb der PET-Schmelztemperatur liegt.
  • Die eigentliche Dekontamination findet in einem Vakuumreaktor statt. In diesem semikontinuierlichen Prozess erhöht sich durch die Temperatureinwirkung unter Vakuumatmosphäre die intrinsische Viskosität, die Polymerketten werden gestreckt und verbliebener Schmutz im Vakuum entzogen. Die Prozessführung und das Reaktordesign erzeugen eine konstante Temperaturverteilung über den gesamten Reaktorinhalt. Der speziell entwickelte Austragsboden des Vakuumreaktors sorgt für die gleichmäßige Verweildauer der Partikel nach dem First-in-first-out-Prinzip. Damit sind die entscheidenden Qualitätsparameter optimal einstellbar.
  • Nach einer darauf folgenden Aussortierung von Feinpartikeln ist der Dekontaminationsprozess beendet.

Leicht verständliche Bedienoberfläche

Erstmals kommt in der Recyclinganlage bei Stute eine neue Bedienoberfläche zur Anwendung. Anders als in früheren Versionen stellt sie alle relevanten Daten wie Füllstände und Temperaturen in einem einzigen Bild dar, zusammen mit leicht verständlichen Icons. Die Icons zeigen neben dem Ist-Wert auch den eingestellten Soll-Wert und das obere/untere Toleranzfenster. Läuft ein Messwert aus diesem Bereich heraus, ändert das Icon seine Farbe. Damit ist die Bedienung sehr viel einfacher geworden und erfordert keine tiefgehenden technischen Kenntnisse.

Recyclinganlage auf zwei Ebenen

Die Recyclinganlage ist auf zwei Ebenen installiert. Auf dem ebenerdigen Anlieferniveau befindet sich das komplette Waschmodul sowie Teile des Dekontaminationsmoduls. Das letzte Aggregat des Dekontaminationsmoduls, der Vakuumreaktor, ist ein Stockwerk tiefer im Keller eingebaut, mit einer direkten Online-Verbindung zu den zwei Preform Spritzgießmaschinen in einem Nebenraum. Bis zu 30 Prozent recyceltes Material kann Stute dem A-PET-Granulat in der Preform-Herstellung zusetzen.

Die Recyclinganlage lässt sich bei Bedarf erweitern, die Kapazität kann in den vorhandenen Räumlichkeiten verdoppelt werden. "Die jetzige Leistung ist eine wunderbare Größe, um mit einem solchen Prozess zu beginnen. Wie sich alles weiter entwickelt, hängt auch stark von den Marktpreisen für Kunststoff ab", kommentiert Christoph Frankrone.

Quelle: Krones Magazin 1/2014


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