Vacurema System für das PET-Recycling Foto: Erema

Effizientes PET-Recycling

Energieeffizienz

In einem Gastbeitrag erläutert der Business-Development-Manager im Flaschenbereich bei Erema, wie Energieeffizienz erreicht werden kann.

PET gilt seit vielen Jahren als Paradebeispiel im Kunststoffrecycling. Bei keinem anderen Kunststoff wurden die Wertschöpfungskette derart gesamtheitlich betrachtet und die Verarbeitungsprozesse wie Trennung, Sammlung, Sortierung oder Recycling so sorgfältig aufeinander abgestimmt.

Der große wirtschaftliche und nachhaltige Erfolg des PET-Recyclings erlitt allerdings 2013 aufgrund des niedrigen Ölpreises einen empfindlichen Einbruch. Plötzlich entsprach der Preis für Neuware in etwa dem für Recyclinggranulat. Spätestens seit diesem Zeitpunkt ist neben der Leistungsstärke auch die Energieeffizienz ein Fixpunkt im Anforderungsprofil an moderne PET-Verarbeitungsanlagen. Neben der Umwelt profitieren davon selbstverständlich auch die Anwender, da der geringere Energieverbrauch die Produktionskosten deutlich senkt.

Energie sparen heißt Kosten sparen
Christoph WÖSS ist seit 2001 bei Erema tätig. Im Jahr 2014 wurde der Unternehmensbereich Business Development gegründet, in welchem Wöss nun für die Applikation „Bottle“ zuständig ist. Foto: Erema
Christoph WÖSS
ist seit 2001 bei Erema tätig. Im Jahr 2014 wurde der Unternehmensbereich Business Development gegründet, in welchem Wöss nun für die Applikation „Bottle“ zuständig ist. Foto: Erema

Für den Bereich des PET-Recyclings hat Erema die Vacurema Systeme entwickelt. Als Basis für Energieeffizienz dient das Vacurema Grundprinzip: Aufgrund der Multifunktionalität erledigt der Vakuumreaktor eine Vielzahl an notwendigen Bearbeitungsschritten wie Vortrocknung, Dekontamination und IV-Aufbau sehr energiesparend in einer kompakten Einheit. Diese Technologie ermöglicht den Einsatz eines relativ kurzen Extruders, der keine zusätzliche Entgasung benötigt. Bei herkömmlichen Systemen ist der Energieverbrauch deutlich höher, weil separate und energieintensive Vortrocknungs- und Kristallisationseinheiten erforderlich sind und auch der Extruder länger und mit Entgasung ausgeführt ist. Ebenso ist die Liste von Alternativanbietern diverser PET-Extruder ohne Vorbehandlung lang und verlockend. Nachträgliche Investitionen in Trockner oder wartungsintensive Dekontaminierungsmodule sind jedoch keine Seltenheit und nehmen den Folienproduzenten am Ende die Profite. Der Energieverbrauch übersteigt die Prognosen, und die optische Qualität der Endfolie wird weiter verschlechtert.

Ergänzend zur energieeffizienten Bauweise der Vacurema sorgt die serienmäßig in jeder Anlage integrierte Eco Save-Technologie für bis zu 12 % weniger Energieverbrauch, einen verringerten CO₂-Ausstoß und niedrigere Produktionskosten. Grund dafür sind hochwertige, energiesparende Komponenten wie beispielsweise High-Performance-Motoren oder sehr robuste Isolationsmaterialien im Bereich der Granulierung. Darüber hinaus benötigt die optionale mediumfreie Vakuumpumpe zur Erzeugung des Vakuums kein Wasser. Dadurch können Betriebs- und Wartungskosten eingespart werden.

Trend in Richtung Direktverarbeitung

Die Auftragszahlen bei Erema belegen, dass der Trend im PET-Recycling deutlich in Richtung Direktverarbeitung geht. Dabei entfällt die Granulat­produktion als Zwischenschritt und Post-Consumer-PET-Flakes oder auch PET-Produktionsabfälle werden direkt und in einer Wärme zu Endprodukten verarbeitet. Alleine in den letzten 15 Monaten wurden 24 Vacurema Inline-Anlagen ausgeliefert. Deren niedriger Gesamtenergieverbrauch wurde in einer unabhängigen Studie des SKZ bestätigt, aus welcher Erema im Vergleich zu neun anderen Technologieanbietern als eindeutiger Testsieger hervorging. Die Vacurema-Sektion der Inline-Sheet-Ausführung verbraucht bei Vollbetrieb von 1.000 kg/h Schmelze­leistung nur 0,25 kWh/kg, und das im 24/7-Betrieb.

Die neueste Entwicklung in der Direktverarbeitung ist die PET-Inline-Preform-Anlage. SIPA, der führende Hersteller von PET-Verpackungslösungen aus Italien, und Erema entwickelten gemeinsam eine einmalige, flexible Direktverarbeitung von PET-Flakes­ zu lebensmittelkonformen Inline-Preforms in nur einem Verarbeitungsschritt. Für PET-Verarbeiter bietet das Vorreitersystem ökonomische sowie ökologische Vorteile: Energieeinsparung, geringere Logistik- und Prozesskosten und eine höhere Profitabilität aufgrund der prozessoptimierten Direktverarbeitung. Die Preform-Herstellung auf Recyclingbasis spart im Vergleich zum Rohware-Herstellungsprozess 1,44 Mio. kW/Jahr und weist einen um bis zu 15 % geringeren TCO-(Total Cost of Ownership-)Wert auf. Nicht zu verachten sind ebenso die geringeren Lager- und Transportkosten, die in etwa eine 20%ige Einsparung ausmachen.

Die PET-Inline-Preform-Anlage wurde gemeinsam mit dem PET-Spezialisten SIPA entwickelt. Foto: Erema
Die PET-Inline-Preform-Anlage wurde gemeinsam mit dem PET-Spezialisten SIPA entwickelt. Foto: Erema
Lebensmitteltauglichkeit leicht gemacht

Neben ganzen PET-Verarbeitungssystemen bietet Erema auch energiesparende Add-on-Technologie für bestehende Extrusionsanlagen.

Vor einem Jahr gab Erema am Discovery Day den Relaunch des Multi Purpose Reactor (MPR), bekannt. Der hocheffiziente Kristallisationstrockner eignet sich für Kunden, die ihre bereits bestehenden PET-Extrusionsanlagen für lebensmitteltaugliche Endprodukte umrüsten. Dekontamination, Trocknung, Entstaubung und Kristallisation von unterschiedlichen PET-Inputmaterialien erfolgen vorbereitend für die Extrusion in nur einem Schritt. Der MPR ist mehr und mehr bei Kunden gefragt, die einen herkömmlichen Kristallisierer und Vortrockner haben und mit langer Prozesszeit und hohen Betriebskosten konfrontiert sind. Wieder gilt: Durch die Zusammenlegung mehrerer Verarbeitungsschritte zu einem wird Energie gespart. Mit einem Energieverbrauch von nur 0,1 kWh/kg ist der MPR Kristallisierer und Vortrockner zugleich und somit für Anwender oftmals die wirtschaftlich interessantere Alternative.

Zum Relaunch wurden die Anlage optimiert. Die Anschlussleistung wurde bei gleicher Ausstoßleistung um mehr als 30 % verringert. Außerdem wurde das Betriebswasserbecken durch eine mediumfreie Vakuumpumpe ersetzt, das senkt die Betriebskosten. Schließlich wurde die Anlage kompkter und braucht 20% weniger Platz.

Markt mit Zukunft
Einer aktuellen Studie zufolge soll sich der Weltmarkt für Kunststoffrecycling in den kommenden Jahren jährlich um 6,9 % entwickeln. Im Jahr 2015 lag der weltweite Umsatz mit Anlagen und Ausrüstung für das Kunststoffrecycling bei 31,5 Mrd. USD (26,3 Mrd. EUR). Dieser soll laut den Marktforschern von Transparency Research bis 2024 jährlich um 6,9 % zulegen und im Jahr 2024 ein Volumen von 56,8 Mrd. USD erreichen.
Enorme Wachstumsaussichten trauen die Analysten der Region Asien-Pazifik beim Kunststoffrecycling zu. In den kommenden 17 Jahren soll der Anteil am Weltmarkt auf 71,3 % ansteigen. Grund für den Anstieg sei der hohe Verbrauch von Kunststoffverpackungen bei gleichzeitig schärfer werdenden Umweltgesetzen und einem wachsenden Bewusstsein in der Bevölkerung für die Belange der natürlichen Umwelt. Die Autoren kritisieren, dass in anderen Regionen die Abwesenheit oder minderwertige Ausgestaltung von Sammelsystemen zu teilweise extrem hohen Verlusten und Einträgen in die Natur führt. In Afrika etwa werden nur 10 % systematisch eingesammelt, der Rest landet auf oft wilden Deponien oder in Flüssen und dem Meer.

Christoph Wöss

Aufmacherbild: Erema