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Ziel der Forschungsarbeiten war es, pulver- und granulatförmige Elastomere systematisch zu analysieren, um werkstoffliches Recycling von Gummiresten zu optimieren. Seit August 2011 ist beim Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik die erste Tonne der Elastomerpulvermodifizierten Thermoplaste (EPMT) produziert und ausgeliefert; die Materialien sind bereits bei den Kunden in der Anwendungsprüfung. Eine breite Spanne von Einsätzen ist möglich: Das Institut analysiert hierzu mit den Anwendern die Substitutionsmöglichkeiten wie zum Beispiel die Anwendung als Rasenmäherreifen.

Die neuen Kunststoff-Compounds erhalten durch das Elastomerpulver die gewünschte Eigenschaft und werden in der Compoundieranlage zusammen mit Thermoplasten und Additiven zu Granulaten verarbeitet. Diese sind wiederum schmelzbar. Das Mahlverfahren, mit dem aus Gummiresten Elastomerpulver wird, ist unter anderem entscheidend für die gewünschten mechanischen Eigenschaften der Compounds. Bei den EPMT lassen sich wichtige Funktionen wie Stoßabsorption z. B. für Motorenlagerung oder Reibungsübertragung zum Beispiel für Reifenwerkstoffe einstellen.

Neue Marktperspektiven durch werkstoffliches Recycling

Das Fraunhofer-Institut verfügt über Kenntnisse der kompletten Wertschöpfungskette vom Sammeln, Zerkleinern und Aufbereiten der Elastomerreste, über die Entwicklung von geeigneten Rezepturen bis hin zur Herstellung marktfähiger Produkte im Technikumsmaßstab und der nachfolgenden Analytik. „Wir bieten ein umfangreiches Know-how über die gesamte Kette des werkstofflichen Recycling hinweg, da wir nicht nur einzelne Aspekt des Recycling von Elastomeren betrachten. Außerdem verfügen wir über die Technikumsanlagen bis hin zum industriellen Maßstab, die dafür nötig sind", erklärt Holger Wack, Geschäftsfeld Werkstoffe und Interaktion und Projektleiter. Das ermöglicht es, Elastomerreste jeglicher Qualität auf ihre Verwertbarkeit zu prüfen und Werkstoffeigenschaften flexibel nach den Anforderungen von Kunden einzustellen.

Das werkstoffliche Recycling von Elastomeren steigert die Wertschöpfung und eröffnet neue Marktperspektiven. Produktionsabfälle beispielweise von Gummiverarbeitern müssen nicht entsorgt, sondern können wiederverwertet werden. Somit bleiben Elastomerreste viel länger im Produktionskreislauf. „Rund 60 bis 80 Prozent an Elastomerpulvern können in die thermoplastische Matrix eingearbeitet werden", erläutert Damian Hintemann, Projektmitarbeiter bei Fraunhofer UMSICHT. EPMT sind kostengünstiger als frischer Kautschuk, in Spritzgieß- oder Extrusionsmaschinen einfach verarbeitbar und wiederum recyclierbar.

NEUE TECHNOLOGIE

Das Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik für hat eine Technik entwickelt, die es ermöglicht, pulverisierte Elastomerreste auch für hochwertige Gummiprodukte einzusetzen. Dafür ist das Mahlverfahren, mit dem aus Gummiresten Elastomerpulver wird, unter anderem entscheidend für die gewünschten mechanischen Eigenschaften der Compounds.