So kann der CO2-Fußabdruck der Reifenpyrolyse verringert werden

Bei der Pyrolyse von Altreifen gewinnt Contec die Produkte Ruß (Conblack), Pyrolyseöl (Conpyro) und Stahl (Conwire). Durch eine spezielle Prozessführung besitzen die wiedergewonnenen Rohstoffe einen reduzierten Kohlenstofffußabdruck. „Wir setzen unsere Pyrolysetechnologie Molten ein, um die Idee der Kreislaufwirtschaft zu fördern und den Verbrauch fossiler Rohstoffe zu verringern“, sagt Krzysztof Wróblewski, CEO Contec. Die Pyrolyse, ein thermo-chemisches Verfahren, wurde schon vor Jahren zur chemischen Behandlung von Altreifen eingesetzt. Doch erst seit einigen Jahren wurde sie für das Rückgewinnen von Materialien wie Industrieruß, Öl und Gas weiterentwickelt. Das Erzielen einer gleichbleibenden Qualität der generierten Produkte war sehr herausfordernd, konnte jedoch mit der Salzschmelze-Technologie erreicht werden.

Das Unternehmen hat sich für die auf Salzschmelze beruhende Technologie entschieden, nachdem verschiedene Methoden zum effizienten Beheizen von Pyrolysereaktoren in Betracht gezogen worden waren. Contec ist es gelungen, das herkömmliche Pyrolyseverfahren an den Einsatz von geschmolzenen Salzen anzupassen. Die betriebene Anlage ist die einzige Anlage in der Reifenpyrolysebranche, die flüssiges Salz als Wärmeträgermedium einsetzt. Bei der Entwicklung hat sich das Unternehmen aufgrund der Effizienz und sehr guten Eigenschaften für eine neue Generation von Salzschmelze entschieden. Diese hat einen niedrigen Schmelzpunkt von 140 °C und ist bis zu Temperaturen von 560 °C stabil. Es handelt sich um ein Gemisch aus drei Salzen, die in bestimmten Anteilen zusammen verwendet werden, um ein eutektisches Gemisch zu bilden. Dieses besitzt einen niedrigeren Schmelzpunkt als jeder der Bestandteile für sich. Die geschmolzenen Salze werden verwendet, um die Wärme vom beheizten Erhitzer auf die Reaktoren in einem geschlossenen Kreislaufsystem zu übertragen. Diese Art der Wärmeübertragung ist effizient und sicher, und kommt mit geringer Energiezufuhr aus. In der Anlage befindet sich eine konstante Salzmenge von rund 7.500 l, die verflüssigt wurde und nicht in direkten Kontakt mit den zerkleinerten Reifen kommt. Das Salz wird nicht verbraucht, sondern lediglich zum Übertragen der Wärme für den Prozess verwendet. Mit dieser Salzmenge wurden in der Anlage bereits Tausende Tonnen End-of-life-Tires verarbeitet, die von Lieferanten im Inland als auch aus dem Ausland beispielsweise aus Deutschland bezogen wurden.

Geschmolzene Salze sind nicht nur sicher und nachhaltig, sondern auch effiziente Wärmeübertragungsmedien. Die niedrige Viskosität von Salzschmelzen und die hervorragenden Fließeigenschaften ermöglichen eine gleichmäßige Temperaturverteilung über das gesamte Reaktorvolumen. Bei hohen Temperaturen fließt Salzschmelze so leicht wie Wasser, sodass der Temperaturunterschied am Ein- und Austritt des Reaktors auf wenige Grad genau gemessen und mit einer Genauigkeit von rund 0,5 % geregelt werden kann. Darüber hinaus ist die Dichte der Salzschmelze bei 500 °C tausendmal höher als die Dichte der Rauchgase, die üblicherweise zum Beheizen eines Reaktors verwendet werden. Das bedeutet, dass ein bestimmter Volumenstrom geschmolzenen Salzes im Vergleich zu herkömmlich verwendeten heißen Rauchgasen viel mehr Energie enthält. Dadurch kann mit deutlich niedrigeren Temperaturen gearbeitet werden. Dies wirkt sich positiv auf die Produktqualität aus und ermöglicht den Einsatz kostengünstigerer Materialien für das gesamte Reaktorheizsystem, wodurch die Investitionskosten für die Anlage gesenkt werden können. Aufgrund der niedrigeren Temperaturen wird der Reaktor weniger thermisch belastet, was sich positiv auf die Betriebsdauer auswirkt. Diese Eigenschaften erhöhen auch die thermische Effizienz des Systems. Die Salzschmelze wird in einem befeuerten Erhitzer nur mit einem Teil des im Pyrolyseprozess erzeugten Gases erhitzt, wodurch das gesamte System autotherm läuft. Dies ist auf die spezielle Konstruktion des Erhitzers zurückzuführen, die die Energieumwandlung maximiert. Die Verwendung geschmolzener Salze macht den gesamten Pyrolyseprozess kostengünstig und verringert den Kohlenstoff-Fußabdruck. Außerdem wird der Salzschmelzofen mit dem bei der Pyrolyse gewonnenen Gas beheizt. Für die nahe Zukunft ist geplant, das Gas zur Stromerzeugung für die Anlage zu nutzen.

Nach der Entscheidung geschmolzene Salze als Wärmeübertragungsmedium zu verwenden, war das Contec-Team mit der Herausforderung konfrontiert, dass es keinen Präzedenzfall für den Einsatz von flüssigem Salz als Wärmeträgermedium für die Pyrolyse gab. Deshalb musste zunächst der Nachweis, dass es funktioniert, erbracht werden. Der Entwicklungsprozess, bei dem das Unternehmen unter anderem mit der Technischen Universität Warschau zusammengearbeitet hat, dauerte fünf Jahre. Die entwickelte Technologie ermöglicht unter optimalen Bedingungen einen kontinuierlichen Anlagenbetrieb, wodurch die Pyrolyse sicher, effizient und wirtschaftlich ist. Die von Contec betriebene Anlage ist das Ergebnis einer Teamarbeit, da zwischen 2016 und 2018 mehrere Ingenieure beim Bau der Pilotanlage und beim Start der Pilotphase unterstützten.

Das Recyclingunternehmen verfügt im polnischen Stettin über eine Pilotanlage mit zwei voll funktionsfähigen Linien. Das Unternehmen möchte seine Technologie replizieren und seinen Betrieb erweitern, um insbesondere mehr Industrieruß (rCB/Conblack) sowie Pyrolyseöl (Conpyro) zu gewinnen. Deshalb soll in einem ersten Schritt das Werk um zwei zusätzliche Betriebslinien erweitert werden. Nach dem Ausbau wird die Anlage nominell 33.000 t Altreifen pro Jahr verarbeiten können, dies entspricht der Verdreifachung der derzeitigen Kapazität. Darüberhinaus sucht das Unternehmen derzeit in Europa nach geeigneten Stand-orten für den Bau weiterer Anlagen. Contec hat in seiner jüngsten Finanzierungsrunde 10 Mio. Euro erhalten. Hauptinvestor der Runde ist Hitech ASI, ein von Vinci, einer Tochtergesellschaft der Bank Gospodarstwa Krajowego, verwaltetes Unternehmen. Der zweite Investor ist die Warsaw Equity Group (WEG), die ihrerseits Hauptaktionär von Contec ist. Die Mittel werden für die Expansion der Verarbeitungskapazität des Werks in Stettin verwendet. Die Werkserweiterung in Stettin soll in der ersten Hälfte des Jahres 2024 abgeschlossen sein.

Quelle: Contec