Wissenschaftler des Helmholtz- Instituts Freiberg für Ressourcentechnologie (HIF) am Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) haben im Rahmen des Förderprojekts „Circular by Design“ bei Stena Recycling im rheinland-pfälzischen Baumholder einen Großversuch mit 100 Kühl-/Gefriergeräten unternommen.
[1]Absaugen des Kühlmittels (Foto: HZDR/HIF)
Die Haushaltgeräte wurden dabei einzeln durch die Wiederverwertungsanlage begleitet, um ihre Recyclingfähigkeit im Sinne der Rückgewinnung wertvoller Rohstoffe zu erfassen. Ziel war zu zeigen, dass für eine hohe Rückgewinnungsquote der einzelnen Bestandteile und Materialien bereits eine konstruktive Gestaltung der Haushaltsgeräte nötig ist.
Unter Mitwirkung der Projektpartner Becker Elektrorecycling GmbH (BEC), Entsorgungsdienste Kreis Mittelsachsen (EKM), Wuppertal-Institut für Klima, Umwelt, Energie gGmbH sowie Folkwang Universität der Künste (FUdK) erstellen die Wissenschaftler einen Norm- und Designprozess für einen Kühl-/Gefriergeräte-Prototypen. Dieses Gerät soll sowohl hinsichtlich Energieeffizienz als auch in Bezug auf die Ressourceneffizienz optimiert sein. Die dafür notwendige Datengrundlage hat nun der großangelegte Test geschaffen.
Recycling beginnt beim Produktdesign
„Für den Versuch haben wir 100 Kühl-/ Gefriergroßgeräte unterschiedlichen Alters ausgewählt. Die Altgeräte wurden zunächst charakterisiert, anschließend Wert- und Störstoffe für das Recycling, zum Beispiel sichtbare Platinen, Kabel und Glasböden, Kühlmittel und Kompressoren entnommen. Die entfrachteten Kühlgeräte wurden schließlich in der mechanischen Anlage zerkleinert und separiert“, beschreibt Magdalena Heibeck den Prozess, den die HIF-Forscherin für ihre Doktorarbeit betreut hat.
[2]Schreddermaterial nach der mechanischen Zerkleinerung der Kühl-/Gefriergeräte (Foto: HZDR/HIF)
Heibeck: „Alle gewonnenen Daten sowie die Produktqualität der Rezyklate werden wir nun bewerten und einen Zusammenhang zur konstruktiven Gestaltung der Kühlgeräte herstellen. Daraus können wir Rückschlüsse für das Produktdesign ziehen und Handlungsempfehlungen für die Kühlgerätehersteller ableiten. Denn das hat der Versuch bereits gezeigt: Jedes Kühl- oder Gefriergerät ist derzeit anders aufgebaut und muss entsprechend anders für die Trockenlegung des Kühlkreislaufs und das mechanische Recycling vorbereitet werden. Das bedeutet einen erheblichen zeitlichen Aufwand und vor allem viel Muskelkraft.“
Ziel des Projekts ist ein Designkonzept, das auf die Kreislaufführung der verwendeten Materialien in Konsumgütern abgestimmt ist. Denn fast 60 Prozent des Gewichts von Kühl-/ Gefriergeräten entfallen auf Stahl, Kupfer und Aluminium. Dazu kommen Kunststoffe mit einem Gewichtsanteil von etwa 35 Prozent. Das entspricht einem Materialwert an Sekundärrohstoffen von rund 25 Millionen Euro pro Jahr, allein für die produzierte Gerätetonnage eines Kühlgeräteherstellers. Einsparpotentiale ergeben sich damit durch einen geringeren Materialeinsatz, die Substitution schlecht-wiederverwertbarer Materialien wie Polyurethan (PU)-Schaum oder Kühlmittel, die Vereinfachung des mechanischen Recyclings der metallischen Abfälle sowie eine Erhöhung des Anteils sekundärer Rohstoffe bei Konsumgütern.
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(Erschienen im EU-Recycling Magazin 12/2021, Seite 42, Foto: HZDR/HIF)