Mit Plasma glasfaserverstärkte Kunststoffe recyceln
Verfahren nutzt einen allothermen Gasifizierungsprozess, um Synthesegas als Rohstoff für neue Kunststoffe zu erzeugen.
Glasfaserverstärkte Kunststoffe sind weit verbreitet in der Luftfahrt, im Fahrzeugbau und bei Windkraftanlagen. Ihr Verbund aus Kunststoff und Glasfasern macht das Recycling äußerst schwierig. „Bisher landen GFK-Abfälle auf Deponien oder werden als Füllstoff oder Brennstoff genutzt – mit negativen Umweltfolgen wie CO2-Emissionen und Schadstofffreisetzung“, erläutert Diego Gonzalez, Projektleiter am Leibniz-Institut für Plasmaforschung und Technologie INP. Im Rahmen des Verbundprojekts PLAS4PLAS und in Kooperation mit dem Institut für Umwelt & Energie, Technik & Analytik IUTA sowie der TU Bergakademie Freiberg arbeitet das Forschungsteam vom INP an einem emissionsfreien und rückstandsfreien Recyclingverfahren auf Basis von thermischem Plasma.
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Das geplante Verfahren setzt auf einen allothermen Gasifizierungsprozess. Hierbei wird Arbeitsgas auf mehrere tausend Grad Celsius erhitzt und dient als extrem heißes Medium, das den Kunststoff in seine Bestandteile zerlegt. Im Gegensatz zur herkömmlichen Verbrennung wird die benötigte Wärme von außen zugeführt, sodass sich der Kunststoff schonend in Synthesegas umwandelt, welches als Rohstoff zur Herstellung neuer Kunststoffe dient.
Gleichzeitig wird die Eignung des verbliebenen Glasanteils zur Herstellung anderer Produkte untersucht, sowie die Möglichkeit durch Prozesseinstellungen weitere beinhaltete Elemente zurück zu gewinnen. „Damit wollen wir eine echte Kreislaufwirtschaft schaffen, die den Rohstoffverbrauch sowie die CO2-Emissionen erheblich reduzieren“, so Gonzalez.
Ein zentrales Ziel des Projekts ist die Optimierung der thermischen Plasmatechnologie für die spezifischen Anforderungen von GFK-Abfällen. Dabei wird der Recyclingprozess sowohl ökologisch als auch wirtschaftlich bewertet, um seine Nachhaltigkeit und Effizienz zu gewährleisten. Zudem werden die technischen Grundlagen für die Skalierung des Verfahrens und die Entwicklung eines großtechnischen GFK-Gasifizierungsreaktors erarbeitet.
Über die technische Umsetzung hinaus untersucht das Projekt auch die langfristigen Auswirkungen der Plasmatechnologie auf die Rohstoffversorgung für faserverstärkte Kunststoffe. Dabei wird analysiert, inwiefern das Verfahren bestehende Industriezweige wie die chemische Industrie, die GFK-Produktion und die Metallverarbeitung beeinflusst. Gleichzeitig spielt die gesellschaftliche Akzeptanz eine entscheidende Rolle: Es wird geprüft, inwieweit das Recyclingverfahren von Industrie und Gesellschaft angenommen wird und welche Voraussetzungen für eine breite Implementierung geschaffen werden müssen.
INP / RK
