Zielsetzung & Anlass

Acrylglas als glasklarer Polymerwerkstoff ist im Bau-, Kfz- oder Innenausbaubereich ein wichtiger Werkstoff: In Europa wurden 2019 etwa 300.000 Tonnen Acrylglas (Formmassen und Halbzeug) vorrangig für Anwendungen im Bau- und Ausbaubereich und daneben in geringerem Umfang für Elektronik-, Kfz- und Haushalts-/Sportartikel verarbeitet. Das Volumen des europäischen Halbzeugmarktes für Acrylglas lag 2020 bei etwa 230.000 Tonnen, wobei etwa ein Drittel dieser Masse allein im deutschen Baubereich Anwendung findet.
 

Unter anderem in jüngster Zeit wurde Acrylglas flächendeckend für Scheiben für den Hygieneschutz („Spuckschutzscheiben“) eingesetzt, die nach dem Auslaufen der pandemischen Lage in großem Umfang als Abfälle anfallen werden. Unabhängig von diesem singulären Effekt bestehen für die werkstoffliche Verwertung von Acrylglas zwar grundsätzlich seit Jahrzehnten industrielle Ansätze, die sich jedoch technisch kaum weiterentwickelt haben und daher nicht von Innovationen im Bereich der Erkennungs- und Sortiertechnik profitieren konnten, während gleichzeitig für die Wiederverwertung höchste Qualitätsanforderungen einzuhalten sind und die geforderten Recyclingquoten steigen. Im Ergebnis werden heute 90% der Acrylglas-Abfälle nicht rezykliert.

Das antragstellende KMU Pekutherm führt seit 1985 das werkstoffliche Kunststoffrecycling von Acrylglas- und Polycarbonat-Resten durch und verwertet derzeit jährlich über 5.000 Tonnen Kunststoffe. Dabei werden vorrangig Dienstleistungen von der Bereitstellung von Sammelboxen über europaweite Logistik-Lösungen bis hin zur Wiederverwertung zu glasklaren und farbigen PMMA- und PC-Rezyklaten für Unternehmen, die Kunststoffplatten und Halbzeuge verarbeiten, angeboten.

Das Ziel des vorgeschlagenen Vorhabens ist die möglichst vollständige Erschließung des werkstofflichen Verwertungspotentials für Acrylglas in Deutschland. Hierzu dienen die Entwicklung und experimentelle Validierung einer vollständigen Kreislaufführung für folien- und plattenförmige PMMA-Halbzeuge in Post-industrial- und Post-consumer-Qualitäten durch CE-Produktmodifikationen und unter Nutzung bestehender und innovativer Identifikations- und Sortierverfahren.

Arbeitsschritte

Neben der Untersuchung der Leistungsfähigkeit der Spektrometrie für die Differenzierung von PMMA-Typen im betrieblichen Umfeld eines mittelständischen Recyclingunternehmens soll der Einsatz von Fluoreszenzmarkern zur Kennzeichnung und Trennung der verschiedenen Polymerqualitäten konzeptionell berücksichtigt und praktisch untersucht werden. Als ein möglicher Ansatz der Materialerkennung werden die anorganischen Fluoreszenzmarker des KMU Polysecure als Kennzeichnung in ppm-Konzentrationen Acrylglas-Produkten zugegeben und ermöglichen dadurch neben anderen Ansätzen in der Herstellungs-, Nutzungs- und Nachnutzungsphase die eindeutige Materialerkennung. In Abgrenzung zu bestehenden Lösungen soll im Vorhaben hierfür eine mobile Bestimmungseinheit entstehen, mit deren Hilfe insbesondere große, plattenförmige Halbzeuge vor einer Zerkleinerung sicher bestimmt werden können. Hierdurch kann die Erkennung sowohl manuell mit dem zu entwickelnden Detektor als auch automatisiert im SORT4CIRCLE®-Prozess von Polysecure umgesetzt werden. Wichtige weitere Aspekte der Demonstration ist die Prüfung der Dauerhaftigkeit markerhaltiger Acrylglas-Produkte.

Fragen beantworten gerne persönlich oder per E-Mail:

• Hochschule Pforzheim, Institut für Werkstoffe und Werkstofftechnologien (IWWT)
• Pekutherm Kunststoffe GmbH, Geisenheim
• Polysecure GmbH, Freiburg