Während die Rückgewinnung von Metallen aus stillgelegten Fahrzeugen bereits seit Jahrzehnten erfolgreich praktiziert wird, enden rund 200 Kilogramm Kunststoff pro Fahrzeug bisher häufig in der Verbrennung. Mit den neuen Technologien von BASF soll sich dies ändern, insbesondere im Hinblick auf die bevorstehenden regulatorischen Anforderungen der EU-Altfahrzeugverordnung.
Im Rahmen eines Pilotprojekts hat BASF ein chemisches Recyclingverfahren entwickelt, in dem selbst stark beanspruchte und verschmutzte Kunststoffteile, in diesem Fall gebrauchte Ölwannen von ZF Group aus Altfahrzeugen – nach Ende des Lebenszyklus effizient und nachhaltig recyceln werden.
Herzstück des Prozesses ist die sogenannte Depolymerisation, bei der die langen Polyamidketten an den inhärent vorhandenen Sollbruchstellen gezielt in ihre wiederkehrende Struktureinheit, die Monomere, zerlegt werden. Im Folgeschritt wird das durch die Depolymerisation von PA6 gewonnene Monomer Caprolactam aufgereinigt. Dadurch können potenziell störende Verunreinigungen, die aus der Nutzungsgeschichte des Materials stammen, vollständig entfernt werden. Diese Verunreinigungen wären beim mechanischen Recycling im Material verblieben und hätten die Qualität des Rezyklats beeinträchtigt. Anschließend erfolgt die erneute Polymerisation zu hochwertigem Polyamid, das gemäß den Anforderungen der Anwendung zu einem neuwertigen Polyamid-Compound weiterverarbeitet wird. Dieser erfüllt höchste Qualitätsstandards und eignet sich für anspruchsvolle Bauteile in der Automobilindustrie.
Ein Beleg für die Praxistauglichkeit ist die erfolgreiche Verarbeitung des recycelten Materials durch den Projektpartner ZF Group zu einem komplexen, technisch anspruchsvollen Fahrwerksbauteil – dem sogenannten Stabilizer Link – für Mercedes-Benz. Durchgeführte Prüfungen an Probekörpern sowie an den gefertigten Bauteilen selbst zeigen, dass die Depolymerisation Polyamid- Compounds ermöglicht, die ohne Kompromisse hinsichtlich Performance oder sonstiger chemischer und physikalischer Eigenschaften eingesetzt werden können.
Das zweite Pilotprojekt widmet sich dem Recycling von Schredderrückständen aus Altfahrzeugen – ein komplexer Mix unterschiedlicher Materialien, der nach der Entfernung vorwiegend von Metallen und Glas zurückbleibt. Durch die enge Zusammenarbeit mit einem Recyclingunternehmen ist es gelungen, mithilfe neu verfügbarer Sortier- und Aufbereitungstechnologie Polyamide aus diesem Gemisch weitgehend sortenrein zu gewinnen.
Die auf diesem Weg erhaltene Polyamid-Fraktion wurde im Rahmen des Pilotprojekts als Ausgangsmaterial für ein neues lösungsmittelbasiertes Recyclingverfahren eingesetzt. Hierbei werden die Polymerketten nicht gespalten, sondern selektiv mit Hilfe eines geeigneten Lösungsmittels in Lösung gebracht, anschließend aufgereinigt und letztlich wieder zu einsatzfähigen PA6-Compounds verarbeitet.
Die Validierung dieser Technologie erfolgte anhand einer bei Mercedes-Benz im Serieneinsatz befindlichen Kettengleitschiene. Die Bauteile wurden im Rahmen des Pilotprojektes vom Projektpartner, der Firma Pöppelmann unter seriennahen Bedingungen gefertigt und erfolgreich erprobt.
Begleitend zu den Pilotprojekten wurden von einem externen Partner Lebenszyklusanalysen (LCA) durchgeführt. Die Ergebnisse verdeutlichen die Vorteile der neuen Recyclingverfahren: Die lösungsmittelbasierte Technologie wie auch das Recycling mittels Depolymerisation weisen signifikante Einsparungen bei den CO₂-Emissionen auf sowohl im Vergleich zum Einsatz von fossilen Rohstoffen zur Herstellung vergleichbarer Polyamid-Compounds als auch im Vergleich zu herkömmlichen Kunststoffverwertungsmethoden (thermische Verwertung). Somit können beide Verfahren zukünftig einen wichtigen Beitrag zur Kreislaufwirtschaft und zur nachhaltigen Transformation der Kunststoffindustrie leisten.
