Nominierungen

Nominierungen

Die Jury hat in diesem Jahr sechs Unternehmen und zwei Forschungseinrichtungen für den Deutschen Rohstoffeffizienz-Preis nominiert.

Die Gewinner des diesjährigen Wettbewerbs wurden am 31. Januar 2019 im Rahmen der Fachkon-ferenz „Rohstoffe effizient nutzen – erfolgreich am Markt“ ausgezeichnet.

Quelle: © BGR/Bildkraftwerk_Weiler

Nominiert in der Kategorie „Unternehmen“

Beermann Umwelttechnik GmbH

Verwertung von bentonitbasierten ungefährlichen Abfallbohrspülungen aus der Horizontalbohrtechnik zu Recycling-Baustoffen

"Wie Bohrschlamm zu Recycling-Baustoffen wird"

Rund 325.000 Kubikmeter Bohrschlamm auf Basis von Tonmineralien fallen bei Horizontalbohrungen in Deutschland jedes Jahr an. Das ergeben Berechnungen der Beermann Umwelttechnik GmbH auf Basis des BGR-Berichts „Deutschland – Rohstoffsituation 2016“ und einer Statista-Studie (2018). Der Schlamm wird bisher entsorgt, da das Recycling auf der Baustelle aufwendig und oft unwirtschaftlich ist. Ein neues Verfahren der Beermann Umwelttechnik GmbH kann diese Praxis ändern: Ein Spezialfahrzeug mischt und liefert in einem Arbeitsgang Recycling-Baustoffe aus und holt die Bohrschlämme ab. Sie werden mit umweltfreundlichen Flockmitteln, Sieben und Zentrifugen in verwertbare Bestandteile zerlegt.

Das Verfahren wird jeweils speziell auf die Böden in der Region abgestimmt, um Störstoffe gezielt zu binden und auszufiltern. Übrig bleiben Ton, Sand – wertvolle Baumaterialien – und gereinigtes Wasser. Nur noch ein Prozent Reststoffe muss deponiert werden. Das bedeutet: 99 Prozent der Bestandteile werden recycelt. Der Sand aus 325.000 Kubikmeter Bohrschlamm würde zum Beispiel zum Bau von 300 Eigenheimen reichen. Die Pilotanlage am Stammsitz Riesenbeck hat 2018 bereits rund 10.000 Kubikmeter recycelt. Ab April 2019 wird sie zu 100 Prozent mit Solarstrom betrieben. Weitere Anlagen sind geplant.

GRAF Polymers GmbH

Substitution von Primärgranulaten aus der Rohstoffquelle "Kommunale Kunststoffabfälle" mit hohem Schwarzanteil

"Schwarze Kunststoffabfälle werden zu Reinkunststoffen recycelt"

Allein im vergangenen Jahr landeten in Deutschland 5,2 Millionen Tonnen Kunststoffabfälle in der Gelben Tonne. Mehr als 60 Prozent wurden verbrannt (CONVERSIO Market & Strategy, 2017). Das liegt auch daran, dass Weggeworfenes mit Schwarzanteil nicht nach den Kunststoffsorten Polyethylen (PE) und Polypropylen (PP) sortiert werden konnte. Eine Wiederaufbereitung dieser Abfälle fand bisher kaum statt, weil dabei nur ein minderwertiger Materialmix entstand. Die Zukunft könnte anders aussehen: Der GRAF Polymers GmbH ist es gemeinsam mit Projektpartner GRAF Materials GmbH erstmals gelungen, Kunststoffabfälle mit Schwarzanteil zu Reinkunststoffen auf Neuwareniveau zu recyceln.

Das Unternehmen ist in der Lage, Abfälle aus Polyolefinen in ihre Hauptbestandteile PE und PP zu trennen und dann jeweils nach Bunt- und Schwarzanteil zu sortieren. Dazu hat die Firma eine innovative optische Sortierung in ihre großindustrielle Prozesskette eingebunden. Mit den Anlagen lassen sich auch Hartkunststoffe wie Bobbycars, Eimer und Gartenmöbel zu Reinkunststoffen wiederaufbereiten. Aktuell stellt die GRAF Polymers GmbH ihre Produkte aus mehr als 50 Prozent hochwertigem Recyclingkunststoff her. Dieser Anteil wird nach Prognosen der Firma im Spritzgussverfahren auf bis zu 85 Prozent steigen.

Lars Walch GmbH & Co. KG

Kathodenrecycling aus Li-Ionen-Batterieherstellung

"Kathodenrecycling in der Lithium-Ionen-Batterieherstellung"

Lithium-Ionen-Batterien sind als Energiespeicher für Elektrofahrzeuge führend – doch das Recycling der Fertigungsabfälle ist noch nicht optimiert. Mit den Kathodenabfällen gehen wertvolle Rohstoffe, Aluminium, Nickel, Cobalt und Mangan, verloren. Die Firma Lars Walch GmbH & Co. KG hat eine Lösung für das Problem entwickelt: Sie hat es mit
ihrem patentierten Verfahren geschafft, bis zu 95 Prozent des Aluminiums aus Kathodenabfällen zurückzugewinnen. Wert und Menge des recycelten Nickels, Cobalts und Mangans sind um den Faktor 10 höher als in herkömmlichen Prozessen, die mehr Energie benötigen.

In ihrem innovativen Verfahren trennt die Lars Walch GmbH & Co. KG die Nickel-Mangan-Cobalt-Abfälle von den Kathoden. Das gewonnene Nickel-Mangan-Cobalt-Pulver und das Aluminium können anschließend recycelt oder für die Produktion neuer Lithium-Ionen-Batterien genutzt werden. In den letzten fünf Jahren hat die Lars Walch GmbH & Co. KG mit ihrem Prozess circa 300 Tonnen Aluminium gerettet. Das Verfahren ist für Hersteller von Lithium-Ionen-Batterien vorgesehen, lässt sich aber auch auf ähnliche Bereiche übertragen.

Loser Chemie GmbH

Aqualux - Photovoltaik Recycling einfach mit Wasser

"Photovoltaikrecycling mit Wasserstrahltechnologie"

Aktuell werden ausgediente Photovoltaik-Module geschreddert. So entsteht ein fein zerkleinerter Materialmix, der nur noch als Sekundär-Glasrohstoff nutzbar ist. Reinglas und wertvolle Stoffe wie Silber und Silizium lassen sich nicht wiedergewinnen. Nach Berechnungen der Loser Chemie GmbH gehen dadurch bisher rund zwei Drittel des Wertes einer Tonne Silizium-Photovoltaik-Module verloren. Das will die Firma mit ihrer Wasserstrahltechnologie AquaLux ändern. Der Loser Chemie GmbH ist es gelungen, die Module in ihre Einzelschichten zu trennen: in hochreines Glas, Kunststoffe (Fluor-Kunststoff- und Laminierfolien) und Siliziumzellen mit Silberkontakten.

Das Verfahren verwandelt diese Materialien sowie die Leitungsbänder in verkaufsfähige Produkte, das gesamte Modul wird recycelt. Das gewonnene Glas, Silizium und Silber ist so hochwertig, dass es sogar zurück in die Modulproduktion fließen könnte. In einer modularen Recyclinganlage lassen sich mit der neuen Technologie jährlich 8.000 bis 9.000 Tonnen Glas wiedergewinnen. Eine Tonne reines Altflachglas ersetzt dabei schätzungsweise sechs Tonnen Rohstoffe aus dem Bergbau und spart wegen des niedrigeren Glasschmelzpunktes rund 25 Prozent Energie ein. Das AquaLux-Verfahren ist bereits für neue siliziumbasierte Module getestet und kann auch Indium recyceln.

Material24 GmbH

Rohstoffe im Bau-Handwerk gemeinsam effektiver nutzen

"Baustoffe gemeinsam effizienter nutzen"

Der Bausektor in Deutschland gehört laut der Material24 GmbH zu den rohstoffintensivsten Wirtschaftsbereichen. Bauartikel sind mitunter nur in großen Gebinden erhältlich – und diese Mengen werden nicht immer benötigt. Aufgrund der stetig größer gewordenen Vielfalt und Individualität von Bauprodukten können übrig gebliebene Materialien bei Folgeaufträgen häufig nicht wiederverwendet werden. So beansprucht Übriggebliebenes viel Lagerplatz und muss letztendlich häufig entsorgt werden. Das möchte die Material24 GmbH mit einer Onlineplattform verhindern. Auf materialrest24.de können gewerbliche Handwerker überschüssige Baumaterialien handeln.

Die Idee: Ein Betrieb hat möglicherweise genau das im Lager, was der andere benötigt. Darunter können auch Materialien sein, die nicht mehr hergestellt werden oder lange Lieferzeiten hätten. In einer Datenbank sind die oft komplizierten Artikelbezeichnungen enthalten, bei der Preisgestaltung helfen die hinterlegten Listenpreise. Innerhalb weniger Monate haben sich nach Angaben der Material24 GmbH 600 Handwerksbetriebe auf der Vermittlungsplattform registriert. Erste Kooperationen mit Handwerksverbänden sind entstanden. Die Material24 GmbH hat sich zum Ziel gesetzt, dass die Plattform bis zum Jahr 2021 auf 100.000 Nutzer anwächst.

watttron GmbH

cera2heat – die revolutionäre Heiztechnologie für Industrieprozesse spart vielfältig Ressourcen

"Kunststoff mit neuer Heiztechnologie ressourcenschonend formen"

In der Produktion von Kunststoffverpackungen lassen sich Energie und Rohstoffe einsparen: Wer Kunststoffe formen möchte, beispielsweise zu einem Joghurtbecher, muss diese zunächst erhitzen. Dafür eingesetzte Heizsysteme benötigen zum Teil eine 20-minütige Aufwärmzeit. So erwärmen sie die Kunststofffolien breitflächig. Die Folge: Die Folien müssen recht dick sein, da die durch die Verformung entstehende dünnste Stelle immer noch stabil genug sein muss.

Die watttron GmbH hat eine innovative Lösung für die Verpackungsfrage: Die Heiztechnologie cera2heat kann innerhalb von Sekundenbruchteilen Kunststoffe aufwärmen – und zwar pixelgenau an der gewünschten Stelle. Das macht es möglich, dünnere Kunststofffolien einzusetzen. Bis zu 30 Prozent an Material sowie an Energie lassen sich so bei der Herstellung von Kunststoffverpackungen einsparen. Die Markteinführung des cera2heat-Heizsystems ist für Mitte 2019 geplant, ein Prototyp des Heizsystems existiert bereits. Künftig könnten für die Verpackungsproduktion mit cera2heat auch umweltfreundliche Materialien eingesetzt werden. Die Technologie ist zudem für weitere Branchen interessant, zum Beispiel Medizintechnik, Mikroelektronik und Automobilindustrie.

Nominiert in der Kategorie „Forschungseinrichtung“

Carl von Ossietzky Universität Oldenburg

RAUPE - Nachhaltige IT-gestützte Rückführentscheidungen am Beispiel gebrauchter Autoteile

"Webapplikation zu Weiternutzung und Recycling von Pkw-Teilen"

Ausgediente Autos enthalten oft intakte Teile. Die Mehrheit dieser potenziellen Ersatzteile wird bisher nicht wiederverwendet. Dabei ließen sich damit viele Rohstoffe einsparen, die für eine Neuproduktion nötig wären. Das zeigt ein Blick auf einen durchschnittlichen Mittelklassewagen (1.500 Kilogramm): Er besteht aus rund 933 Kilogramm Stahl und Eisen, circa 140 bis 150 Kilogramm Aluminium und einem teils hohen Anteil kritischer Rohstoffe.

Die Webapplikation RAUPE der Forschungsgruppe Cascade Use der Carl von Ossietzky Universität Oldenburg, Callparts Recycling GmbH und ID Impuls widmet sich dem Thema: Sie empfiehlt Demontagebetrieben, Werkstätten und Autobesitzern, wann Pkw-Bauteile weitergenutzt, repariert oder recycelt werden sollten. Die App motiviert vorrangig zu Wiederverwendung der Einzelteile: Sie nennt deren Marktwert, informiert über die verwendeten Rohstoffe und gibt an, wie viel CO2 die weitere Nutzung spart. RAUPE berücksichtigt dabei die EU-Rohstoff-Kritikalitätsbewertung und nutzt die Datenbank des Demontagenetzwerks Callparts mit circa 2 Millionen Gebrauchtteilen fast jeder gängigen Automarke in Deutschland. Aktuell wird ein Prototyp bei Callparts getestet und evaluiert. Die App soll sich stetig verbessern: Sie lernt aus den Daten, die Nutzerinnen und Nutzer eingeben.

Technische Universität Dresden, Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik (ILK) (als Koordinator des Konsortiums FOREL-Technologieprojektes „ReLei“)

Fertigungs- und Recyclingstrategien für die Elektromobilität zur stofflichen Verwertung von Leichtbaustrukturen in Faserkunststoffverbund-Hybridbauweise – ReLei

"Produktion und Recycling von carbonfaserverstärktem Kunststoff"

Carbonfaserbauteile sind leicht, energieintensiv in der Produktion und stecken zum Beispiel in Elektrofahrzeugen. Im Projekt ReLei wurde unter Koordination der TU Dresden eine ressourcenschonende Technologie für das Recycling von carbonfaserverstärktem Kunststoff (CFK) auf Basis der Schockwellenzerkleinerung entwickelt. Das Recycling wird schon in der Bauteilherstellung mitgedacht, und ein innovatives „Schäumformverfahren“ für die Produktion von Sandwich-Bauteilen (aus Neu- und Recyclingmaterial) spart Material und Gewicht. Mit einem Karosseriebauteil (80 Prozent recyceltes Material) wurden Belastbarkeit und Potenzial von recyceltem CFK demonstriert. Neu entwickelte Fügetechniken ermöglichen die werkstoffgerechte Montage solcher Bauteile.

ReLei, gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung und betreut vom Projektträger Karlsruhe, ist ein interdisziplinäres Kooperationsprojekt von ILK, Institut für Aufbereitungsmaschinen der TU Bergakademie Freiberg, Laboratorium für Werkstoff- und Fügetechnik der Universität Paderborn, ElringKlinger AG, REMONDIS Assets & Services GmbH & Co. KG, ImpulsTec GmbH, Grimm-Schirp Maschinenund Werkzeugbau GmbH, inpro Innovationsgesellschaft für fortgeschrittene Produktionssysteme in der Fahrzeugindustrie mbH, Böllhoff Verbindungstechnik GmbH, AUDI AG, KraussMaffei Group GmbH und Trexel GmbH.