Waste4Future – Mit digitalen Techniken zur „optimalen“ Sortierung
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (12/2024)
Recycling bietet eine Möglichkeit, CO2-Emissionen zu vermeiden und wertvolle Ressourcen für die Industrie bereitzustellen. Aufgrund ihrer Heterogenität konnte für viele kunststoffhaltige Post-Consumer-Abfälle jedoch noch kein ausreichendes Recycling etabliert werden.
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (12/2024)
Recycling bietet eine Möglichkeit, CO2-Emissionen zu vermeiden und wertvolle Ressourcen für die Industrie bereitzustellen. Aufgrund ihrer Heterogenität konnte für viele kunststoffhaltige Post-Consumer-Abfälle jedoch noch kein ausreichendes Recycling etabliert werden.
Verschleiß als wesentlicher Einflussfaktor auf die Leistungsfähigkeit eines Vor- und Nachzerkleinerers von festen Abfällen
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (12/2024)
Strengere Regeln in Bezug auf Recyclingquoten, sowie die Einschränkung von Deponierungsmöglichkeiten führen zu der Notwendigkeit mehr Abfälle zu behandeln und auch stofflich verwertbar zu machen.
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (12/2024)
Strengere Regeln in Bezug auf Recyclingquoten, sowie die Einschränkung von Deponierungsmöglichkeiten führen zu der Notwendigkeit mehr Abfälle zu behandeln und auch stofflich verwertbar zu machen.
circPLAST-mr - Das österreichische Leitprojekt zum mechanischen Recycling von Kunststoffen
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (12/2024)
Es wird ein Überblick über das Leitprojekt circPLAST-mr, das österreichische Leitprojekt zum mechanischen Recycling von Kunststoffen, gegeben, in dem alle relevanten Prozessschritte untersucht werden. Hervorzuheben sind die prozessschrittübergreifenden Arbeitspakete, in denen die Digitalisierung entlang der Prozesskette sowie die LCA-orientierte Prozessgestaltung untersucht werden.
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (12/2024)
Es wird ein Überblick über das Leitprojekt circPLAST-mr, das österreichische Leitprojekt zum mechanischen Recycling von Kunststoffen, gegeben, in dem alle relevanten Prozessschritte untersucht werden. Hervorzuheben sind die prozessschrittübergreifenden Arbeitspakete, in denen die Digitalisierung entlang der Prozesskette sowie die LCA-orientierte Prozessgestaltung untersucht werden.
Anwendung von FOST zur Annotierung von Metallverbundabfällen
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (12/2024)
In diesem Paper wird ein halbautomatischer Video-Annotation-Ansatz vorgestellt, der den Annotierungsaufwand im Bereich des maschinellen Sehens erheblich reduziert. Das entwickelte Tool, genannt „Fast Object Segmentation and Tracking Tool“ (FOST), wurde speziell für das KIRAMET-Projekt zur Segmentierung und Verfolgung von Metallverbundabfällen entwickelt.
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (12/2024)
In diesem Paper wird ein halbautomatischer Video-Annotation-Ansatz vorgestellt, der den Annotierungsaufwand im Bereich des maschinellen Sehens erheblich reduziert. Das entwickelte Tool, genannt „Fast Object Segmentation and Tracking Tool“ (FOST), wurde speziell für das KIRAMET-Projekt zur Segmentierung und Verfolgung von Metallverbundabfällen entwickelt.
Stoffstrombild Kunststoffe in Deutschland 2021: Zahlen und Fakten zum Lebensweg von Kunststoffen
© Witzenhausen-Institut für Abfall, Umwelt und Energie GmbH (4/2023)
Die gesamte Kunststoffproduktion in Deutschland 2021 (Kunststoffwerkstoffe basierend auf fossilen und biobasierten Rohstoffen, Sekundärrohstoffen oder Nebenprodukten sowie sonstiger Kunststoffe, z. B. für Kleber, Farben, Lacke, Fasern etc.) betrug im Jahr 2021 ca. 21,1 Mio. t. Die für Kunststoffwerkstoffe relevante Produktion lag bei 10,7 Mio. t und somit ca. 4,0 % über dem Niveau des Jahres 2019.
© Witzenhausen-Institut für Abfall, Umwelt und Energie GmbH (4/2023)
Die gesamte Kunststoffproduktion in Deutschland 2021 (Kunststoffwerkstoffe basierend auf fossilen und biobasierten Rohstoffen, Sekundärrohstoffen oder Nebenprodukten sowie sonstiger Kunststoffe, z. B. für Kleber, Farben, Lacke, Fasern etc.) betrug im Jahr 2021 ca. 21,1 Mio. t. Die für Kunststoffwerkstoffe relevante Produktion lag bei 10,7 Mio. t und somit ca. 4,0 % über dem Niveau des Jahres 2019.
Quellen, Arten und Ströme von Makro- Kunststoffverschmutzungen in
und entlang der Donau
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2022)
Mithilfe einer Materialflussanalyse (MFA) konnten die wesentlichen Hauptquellen, Einträge, Transport- und Entsorgungswege von Kunststoffabfällen (KSA) der Donau und den angrenzenden Uferflächen zwischen Wien und der Ländergrenze AT-SK dargestellt werden. Die MFA zeigt, dass jährlich etwa 96.000 t durch die getrennte Kunststoffsammlung und Verwertung im Projektgebiet ordnungsgemäß entsorgt werden, während rund 1.260 t an Plastikmüll vor allem durch Littering in die Umwelt gelangen. Davon werden etwa 890 t KSA durch öffentliche Reinigungsmaßnahmen (z.B. Straßenreinigung) bzw. 200 t durch freiwillige Sammelaktivitäten (wie Flurreinigungsaktionen, etc.) erfasst, rund 170 t verbleiben jährlich in der fluvialen und terrestrischen Umgebung. Als relevante Verschmutzungsquellen konnten die Haushalte (62 Gew.- %), die Binnenschifffahrt (17 Gew.-%) und der Bausektor (12 Gew.-%) identifiziert warden.
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2022)
Mithilfe einer Materialflussanalyse (MFA) konnten die wesentlichen Hauptquellen, Einträge, Transport- und Entsorgungswege von Kunststoffabfällen (KSA) der Donau und den angrenzenden Uferflächen zwischen Wien und der Ländergrenze AT-SK dargestellt werden. Die MFA zeigt, dass jährlich etwa 96.000 t durch die getrennte Kunststoffsammlung und Verwertung im Projektgebiet ordnungsgemäß entsorgt werden, während rund 1.260 t an Plastikmüll vor allem durch Littering in die Umwelt gelangen. Davon werden etwa 890 t KSA durch öffentliche Reinigungsmaßnahmen (z.B. Straßenreinigung) bzw. 200 t durch freiwillige Sammelaktivitäten (wie Flurreinigungsaktionen, etc.) erfasst, rund 170 t verbleiben jährlich in der fluvialen und terrestrischen Umgebung. Als relevante Verschmutzungsquellen konnten die Haushalte (62 Gew.- %), die Binnenschifffahrt (17 Gew.-%) und der Bausektor (12 Gew.-%) identifiziert warden.
Systemkonzeptionierung von Schredderanlagen im Metall- und Schrottrecycling
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2020)
Die vorliegende Systemkonzeptionierung von Schredderanlagen unter dem Einfluss umweltschutzrechtlicher Änderungen, untersucht sowohl formal-rechtliche, verfahrenstechnische als auch wirtschaftswissenschaftliche Aspekte des wertstromorientierten Schredderprozesses. Sie ist ein systemtheoretischer Ansatz, um die wesentlichen Einflussfaktoren auf die Weiterentwicklung von Schredderanlagen im Metall- und Schrottrecycling in einem Kreislaufmodell darzustellen. Der Fokus liegt dabei in der Analyse und Gewichtung technischer Herausforderungen in Folge der Anwendung des europäischen und nationalen Regelwerks in Zeiten volatiler Marktstrukturen, im konjunkturellen Abwärtstrend der industriellen Wirtschaft und unter einem anwachsenden Wertstoffverfall des Inputstroms am Großschredder.
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2020)
Die vorliegende Systemkonzeptionierung von Schredderanlagen unter dem Einfluss umweltschutzrechtlicher Änderungen, untersucht sowohl formal-rechtliche, verfahrenstechnische als auch wirtschaftswissenschaftliche Aspekte des wertstromorientierten Schredderprozesses. Sie ist ein systemtheoretischer Ansatz, um die wesentlichen Einflussfaktoren auf die Weiterentwicklung von Schredderanlagen im Metall- und Schrottrecycling in einem Kreislaufmodell darzustellen. Der Fokus liegt dabei in der Analyse und Gewichtung technischer Herausforderungen in Folge der Anwendung des europäischen und nationalen Regelwerks in Zeiten volatiler Marktstrukturen, im konjunkturellen Abwärtstrend der industriellen Wirtschaft und unter einem anwachsenden Wertstoffverfall des Inputstroms am Großschredder.
Optimierte Vorzerkleinerung gemischter Gewerbeabfälle auf Basis empirischer Modelle
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2020)
In der mechanischen Aufbereitung gemischter Gewerbeabfälle stellen Vorzerkleinerer für gewöhnlich den ersten Verfahrensschritt dar und sorgen nicht nur für den nötigen Aufschluss, sondern wirken auch als primäres Dosierag-gregat. Entsprechend groß ist ihr Einfluss auf das Verhalten des Gesamtprozesses. Aufgrund der hohen Variabilität der Gewerbeabfälle erscheint die Gewinnung theo-retischer Modelle nicht sinnvoll, um solche Vorzerkleinerer zu optimieren, da die nö-tigen Informationen über das Material für solche Modelle in der Praxis nicht wirt-schaftlich gewonnen werden können. Zugleich erfordert die Ermittlung signifikanter empirischer Modelle den Aufwand von viel Arbeit und Geld und wurde daher bisher für die Vorzerkleinerung gemischter Gewerbeabfälle noch nicht gemacht. Diese Arbeit gibt einen Überblick sowohl über die Forschungstätigkeiten bezüglich der Datenqualität aufgrund der Probenahme bei Zerkleinerungsversuchen mit Gewerbeabfällen, als auch über Arbeiten zur Beeinflussung und potentiellen Optimierung der Zerkleinerung hinsichtlich Durchsatzverhalten, Energieverbrauch und Materialqualität mittels einstellbarer Parameter. Abschließend werden erste Überlegungen und Forschungen zur dynamischen Prozessführung der Vorzerkleinerung vorgestellt.
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2020)
In der mechanischen Aufbereitung gemischter Gewerbeabfälle stellen Vorzerkleinerer für gewöhnlich den ersten Verfahrensschritt dar und sorgen nicht nur für den nötigen Aufschluss, sondern wirken auch als primäres Dosierag-gregat. Entsprechend groß ist ihr Einfluss auf das Verhalten des Gesamtprozesses. Aufgrund der hohen Variabilität der Gewerbeabfälle erscheint die Gewinnung theo-retischer Modelle nicht sinnvoll, um solche Vorzerkleinerer zu optimieren, da die nö-tigen Informationen über das Material für solche Modelle in der Praxis nicht wirt-schaftlich gewonnen werden können. Zugleich erfordert die Ermittlung signifikanter empirischer Modelle den Aufwand von viel Arbeit und Geld und wurde daher bisher für die Vorzerkleinerung gemischter Gewerbeabfälle noch nicht gemacht. Diese Arbeit gibt einen Überblick sowohl über die Forschungstätigkeiten bezüglich der Datenqualität aufgrund der Probenahme bei Zerkleinerungsversuchen mit Gewerbeabfällen, als auch über Arbeiten zur Beeinflussung und potentiellen Optimierung der Zerkleinerung hinsichtlich Durchsatzverhalten, Energieverbrauch und Materialqualität mittels einstellbarer Parameter. Abschließend werden erste Überlegungen und Forschungen zur dynamischen Prozessführung der Vorzerkleinerung vorgestellt.
Recycling von additiv gefertigten Kuben aus Ti64
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2020)
Die additive Fertigung mit Metallpulvern wird bei der Herstellung von Prototypen und Kleinserien eingesetzt. U.a. verhindern die hohen Kosten der Pulverherstellung derzeit einen Sprung in die Massenfertigung, weshalb das mechanische Recycling eine Option bietet, diese Materialkosten zu senken und somit die An-wendungsbreite der additiven Fertigung zu vergrößern. Der vorliegende Beitrag behandelt, ob durch Zerkleinerung und Klassierung ein einsatzfähiges Pulver für die additive Fertigung generiert werden kann. Dazu wurde in einem ersten Schritt geprüft, in welchen Größenfraktionen ein rezykliertes Pulver anfällt und welche Partikelformverteilungen erzeugt werden können. Für diese Überprüfung wurden Kuben aus Ti-6Al-4V in einer Hammermühle mit unterschiedlicher Intensität zerkleinert. Bereits durch diese einzelne Zerkleinerungsstufe könnten bis zu 50 Ma.-% in einer Zielfraktion kleiner 125 μm erzeugt wurden. Die Kornformverteilungen dieser Fraktion ähneln der von Frischgut, weshalb auf ein annähernd gleiches Fließ- und Verarbeitungsverhalten bei der additiven Fertigung geschlossen werden kann.
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2020)
Die additive Fertigung mit Metallpulvern wird bei der Herstellung von Prototypen und Kleinserien eingesetzt. U.a. verhindern die hohen Kosten der Pulverherstellung derzeit einen Sprung in die Massenfertigung, weshalb das mechanische Recycling eine Option bietet, diese Materialkosten zu senken und somit die An-wendungsbreite der additiven Fertigung zu vergrößern. Der vorliegende Beitrag behandelt, ob durch Zerkleinerung und Klassierung ein einsatzfähiges Pulver für die additive Fertigung generiert werden kann. Dazu wurde in einem ersten Schritt geprüft, in welchen Größenfraktionen ein rezykliertes Pulver anfällt und welche Partikelformverteilungen erzeugt werden können. Für diese Überprüfung wurden Kuben aus Ti-6Al-4V in einer Hammermühle mit unterschiedlicher Intensität zerkleinert. Bereits durch diese einzelne Zerkleinerungsstufe könnten bis zu 50 Ma.-% in einer Zielfraktion kleiner 125 μm erzeugt wurden. Die Kornformverteilungen dieser Fraktion ähneln der von Frischgut, weshalb auf ein annähernd gleiches Fließ- und Verarbeitungsverhalten bei der additiven Fertigung geschlossen werden kann.
Erfahrungen mit der biologischen Abbaubarkeit von kompostierbaren Kaffeekapseln
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2020)
In Österreich kommen verstärkt Kaffeekapseln auf den Markt, die als „kompostierbar“ bzw. „biologisch abbaubar“ gekennzeichneten werden. Diese Entwicklung wird von Konsumenten als positiv wahrgenommen, ist jedoch aus abfallwirtschaftlicher und umwelttechnischer Sicht als kritisch zu betrachten. Denn in bisherigen Studien (van der Zee & Molenveld 2020; Rameder 2018; Shrestha et al. 2020), war die Desintegration der zumeist aus PLA bestehenden Kapseln in Labor-versuchen und in der Praxis nach den Anforderungen der EN 13432 nicht in ausrei-chendem Maße gegeben. Die bisherigen Erkenntnisse werden durch die eigenen Ergebnisse der experimentellen Untersuchungen an vier am österreichischen Markt erhältlichen „kompostierbaren“ Kaffeekapseln nur bestätigt. Erfahrungen der österreichischen Abfallwirtschaftsverbände zu dieser Thematik stützen im Wesentlichen die Erkenntnis, dass die derzeitige Entwicklung in Richtung biologisch abbaubare Kunststoffe für das Produkt Kaffeekapsel nach dem derzeitigen Stand der Erkenntnisse und Erfahrungen nicht sinnvoll erscheint.
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2020)
In Österreich kommen verstärkt Kaffeekapseln auf den Markt, die als „kompostierbar“ bzw. „biologisch abbaubar“ gekennzeichneten werden. Diese Entwicklung wird von Konsumenten als positiv wahrgenommen, ist jedoch aus abfallwirtschaftlicher und umwelttechnischer Sicht als kritisch zu betrachten. Denn in bisherigen Studien (van der Zee & Molenveld 2020; Rameder 2018; Shrestha et al. 2020), war die Desintegration der zumeist aus PLA bestehenden Kapseln in Labor-versuchen und in der Praxis nach den Anforderungen der EN 13432 nicht in ausrei-chendem Maße gegeben. Die bisherigen Erkenntnisse werden durch die eigenen Ergebnisse der experimentellen Untersuchungen an vier am österreichischen Markt erhältlichen „kompostierbaren“ Kaffeekapseln nur bestätigt. Erfahrungen der österreichischen Abfallwirtschaftsverbände zu dieser Thematik stützen im Wesentlichen die Erkenntnis, dass die derzeitige Entwicklung in Richtung biologisch abbaubare Kunststoffe für das Produkt Kaffeekapsel nach dem derzeitigen Stand der Erkenntnisse und Erfahrungen nicht sinnvoll erscheint.
