backofen-fuer-aluminium

Backofen für Aluminium

Zahnpastatuben, Deospraydosen, Aluminium­Kaffeekapseln: In einer Aufbereitungsanlage im sächsischen Freiberg werden gebrauchte Alu­Verpackungen auf ihr neues Leben vorbereitet. Bevor sie zu neuen Aluminiumprodukten werden, durchlaufen sie mehrere Stationen. Die wichtigste ist eine Art überdimensionaler Backofen.

02_2016_titel_artikel_01
Bis zu 500 Grad Celcius herrschen in der Pyrolyse­Trommel im Pyral­Werk.

Unablässig dreht sich die riesige Trommel im Werk von Pyral, wird mit immer neuem Material „gefüttert“. Zusammengepresste Haarspraydosen, Suppentüten und Senftuben sowie Getränkedosen und Flaschendeckel gelangen über ein Förderband in den Schlund der 30 Meter langen Röhre und verschwinden in ihrem Inneren. Am anderen Ende kommen sie heraus – sauber „gebacken“ und bereit, um weiterverarbeitet zu werden.

02_2016_titel_artikel_03
Mit Hilfe eines Wirbelstromscheiders werden in der Sortieranlage aluminiumhaltige Verpackungen aus der Gelben Tonne und dem Gelben Sack getrennt und auf ein Förderband geschleudert (unten).

Das Aluminiumrecycling, das hier recht einfach anmutet, ist ein komplexer technischer Prozess. Und dieser nimmt seinen Anfang lange vor der thermischen Behandlung – in den Wohnungen und Häusern von Verbrauchern. Diese sammeln gebrauchte Verpackungen aus Aluminium im Gelben Sack oder der Gelben Tonne. Tierfutterdosen, Alufolien, Grillschalen, Joghurtbecher samt Alu-Deckel und weitere Verpackungen werden vom örtlichen Entsorgungsunternehmen im Auftrag des dualen Systems abgeholt, auf Fahrzeuge verladen und verdichtet. Das spart Platz beim Transport. Anschließend geht es für den „gelben“ Abfall an einen Umschlagplatz – und auch das ist nur eine Zwischenstation. Von hier bringen Lkw das zusammengepresste Material zu einer von bundesweit rund 40 Sortieranlagen.

Organische Bestandteile als Brennstoff
„In den Sortieranlagen wird das Material wieder in die einzelnen Wertstoffgruppen getrennt“, sagt Markus Hildebrandt, Experte für Aluminium, Weißblech, Getränkekartons, Papier und Papierverbunde beim Grünen Punkt. Mit Hilfe von Magneten werden Verpackungen aus Weißblech aus dem Konglomerat der Gelben Tonne herausgezogen, das nicht magnetische Aluminium holen sogenannte Wirbelstromscheider aus der Masse heraus – die Tuben, Dosen oder Kapseln fliegen wie von Geisterhand geschleudert vom Band. „Aluminiumhaltige Verpackungen enthalten immer auch organische Bestandteile, bestehen also nicht aus reinem Aluminium“, erklärt Hildebrandt. Doch das ist für den nächsten Schritt, die Pyrolyse, unbedeutend. Im Gegenteil – die anhaftenden Lacke, Etiketten, Folienbestandteile oder Inhaltsreste dienen im „Backofen“ als Brennstoff. „Das ist eine sehr gute Recyclingvariante“, betont der Fachmann.

Foto: KAY HERSCHELMANN
Im Werk von Pyral wird der sortenrein angelieferte Aluminiumabfall von Mitarbeitern kontrolliert.

Die Sammlung und Wiederverwertung von Aluminiumverpackungen ist in Deutschland eine Erfolgsgeschichte. Die Recyclingquote ist in den Jahren 2000 bis 2014 nach Angaben der Deutschen Aluminium Verpackung Recycling von knapp 76 auf etwa 90 Prozent angestiegen. Beeindruckend sind auch die Zahlen, wenn es um die ökologische Nachhaltigkeit der Wiederverwertung geht: Für diese werden lediglich fünf Prozent der Energie benötigt, die für die Herstellung von neuem Aluminium notwendig ist. Gewonnen wird das silbrig-weiße Leichtmetall aus Bauxit, einem relativ seltenen Aluminiumerz, das vorwiegend in Australien, China und Brasilien vorkommt. Um ein Kilogramm Rohaluminium zu gewinnen, braucht es bis zu 17 Kilowattstunden elektrischer Energie. Damit ließe sich ein 300-Liter-Kühlschrank mehr als einen Monat lang nutzen. Zudem lässt sich Aluminium ohne Qualitätsverlust immer wieder recyceln. Zwei Unternehmen, die sich auf Wertstoffgewinnung aus Aluminiumverpackungen in Verbindung mit ökologischer Rücksicht spezialisiert haben, sind die Pyral AG mit Hauptsitz im sächsischen Freiberg und die Alunova Recycling GmbH am Hochrhein in Baden-Württemberg. In den Pyrolyse-Anlagen kommen Aluminiumverpackungen aus Sortieranlagen in Ballen gepresst an. Diese wiegen bis zu einer Tonne und werden mit speziellen Maschinen aufgelockert. Ein Zerkleinerer bearbeitet das Material auf zehn bis 15 Zentimeter. Die nächste Station ist ein großer Bevorratungsbunker, wo das unbearbeitete Alu darauf wartet, „gebacken“ zu werden.

25. Juli 2016, Freiberg, Deutschland, [Foto: KAY HERSCHELMANN]

Maschinen stehen in Freiberg nie still
Tag und Nacht laufen am Standort in Freiberg, etwa 25 Kilometer von Chemnitz entfernt, die Anlagen. Nach und nach entnimmt eine Dosierschnecke dem Silo Material und leitet es zur Pyrolyse-Trommel. Denn in dieser muss die richtige Menge enthalten sein: „Die Anlage ist begrenzt durch die thermische Kapazität. Wenn das Material in der Pyrolyse verschwelt, muss die Wärme, die dabei entsteht, kontrolliert verwertet werden“, sagt Markus Reissner, Vorstandsvorsitzender der Pyral AG und verantwortlich für den technischen und operativen Part im Unternehmen. In der Trommel herrschen Temperaturen von 450 bis 500 Grad Celsius. Hier wird das Material wie in einem Backofen aufgeheizt. „Die Verweilzeit beträgt 30 bis 60 Minuten – so lange dauert es, bis das Material die Temperatur übernimmt“, erläutert Reissner. Alle organischen Bestandteile – Papier, Lacke, Inhalts- und Folienreste –, die am Alu kleben, werden unter Sauerstoffabschluss im riesigen Drehrohrofen in ein brennbares Gas, das sogenannte Pyrolyse-Gas, verwandelt. Das Gas wird aufgefangen, gereinigt und als Energiequelle für den Prozess genutzt.

Mit der Wärme, die dabei entsteht, wird zum einen die Trommel selbst beheizt. Zum anderen gewinnt die Anlage daraus weitere Energie: Das heiße Rauchgas der Pyrolyse wird über eine Kesselanlage geleitet und gekühlt. Mit dem so entstehenden Dampf wird Strom erzeugt. Neben der Aluminiumverwertung ein weiterer energetischer Kreislauf innerhalb der Mauern von Pyral.

Die Alu-Verpackungen, die am Ende aus der Trommel herauskommen, sehen von ihrer Form fast aus wie vorher – nur ohne Beschriftungen und aufgeklebte Folien, ohne Essensreste, ohne Papier- oder Kunststoffbestandteile. Mattgrau oder silbrig-glänzend, wird das Material wenn nötig nachgereinigt. „Nach dieser Nachbehandlung haben wir eine reine Legierung“, sagt Reissner.

Foto: KAY HERSCHELMANN
Nach der Pyrolyse behalten die Alu­Verpackungen ihre Form.

Verschiedene Anwendungen von Aluminium
60.000 bis 65.000 Tonnen aluminiumhaltige Verpackungen verwerten die beiden Pyrolyseanlagen jedes Jahr aus dem dualen System. Etwa ein Drittel davon bleibt zur weiteren Verarbeitung im Kreislauf. Die Verluste haben vor allem damit zu tun, dass Verpackungen fast nie aus reinem Aluminium bestehen. Klassische Beispiele sind der Joghurtbecher mit Alu-Deckel oder die Chips-Röhre mit einer Umhüllung aus Pappe.

Pyral AG Freiberg

Drei unterschiedliche Aluminiumanwendungen landen laut Hans-Jürgen Schmidt, Geschäftsführer Deutsche Aluminium Verpackung Recycling GmbH, im Gelben Sack oder der Gelben Tonne: Verpackungen mit hohem Alu-Gehalt wie die Haarspraydose oder die Kaffeekapsel, Verbundverpackungen wie Standbodenbeutel und Laminattuben, aber auch stoffgleiche Waren aus Aluminium. Letztere insbesondere in Gebieten, wo die sogenannte Wertstofftonne schon erfolgreich eingeführt wurde. Das sind dann etwa Grillschalen oder Aluminiumpfannen und -töpfe. Das Grundmaterial ist genauso gut verwertbar, sie gehören aber rechtlich noch nicht überall in den Gelben Sack, weil sie keine Verkaufsverpackungen sind. „Eigentlich schade“, sagt Schmidt, „denn auch für diese Aluminiumanwendungen ist die Getrenntsammlung sinnvoll, ohne Umweg über die Müllverbrennung, wo Aluminium erst mühsamer und unter Verlust aus der Schlacke zurückgewonnen wird.“

25. Juli 2016, Freiberg, Deutschland, [Foto: KAY HERSCHELMANN]
In der Pyrolyse entstehen unterschiedlich große Aluminiumkörner. Feinkörniges Aluminium wird etwa in der chemischen Industrie eingesetzt.
Für das saubere Aluminium gibt es im Werk Freiberg nach der Pyrolyse verschiedene Wege. Feinkörnige Qualitäten werden in der chemischen Industrie eingesetzt, zum Beispiel für Feuerwerk und Sprengstoffe, die immer Aluminium enthalten. Grobkörniges Aluminium dagegen wird zu verschiedenen Legierungen verarbeitet, die sich je nach Produkt und Einsatzzweck unterscheiden. Daher werden im Schmelzofen je nach gewünschter Legierung Schrotte oder Metalle zugesetzt. Das Aluminiumgemisch wird auf knapp 700 Grad Celsius aufgeheizt und fließt über ein Kanalsystem in Formen. Die Aluminiumblöcke oder -barren werden gekühlt und in großen Behältern gesammelt, mit Hilfe von Roboterarmen gestapelt und verpackt. Wie das Aluminium aus der Pyrolyse werden sie in Industriebetrieben bundesweit weiterverarbeitet. So wird mit Hilfe von Hitze das Leben von Aluminiumverpackungen und -folien bis ins Unendliche verlängert. Ein geschlossener Kreislauf für eine optimale Klimabilanz.

Foto: KAY HERSCHELMANN
Sortierung, Pyrolyse, Schmelze: Patrick Reissner aus dem Vorstand von Pyral, Vorstandsvorsitzender Markus Reissner und Vorstandsmitglied Andreas Reissner (von links) zeigen das Einsatz­ und Fertigmaterial.

 

Fotos Kay Herschelmann