Gesamtübersicht

Verbundwerkstoffe oder Polymermatrix-Verbundwerkstoffe sind aufgrund ihrer mechanischen und chemischen Eigenschaften eine Materialart, die sich in Bereichen wie der Luftfahrt, der Automobilindustrie, der Schifffahrt, der Hochleistungssportausrüstung, dem Bauwesen usw. stark im Wachstum befindet.

Dies hat zu einem exponentiellen Anstieg des Verbrauchs dieser Materialien geführt. Schätzungen zufolge dürften wir bis zum Jahr 2030 allein in der EU mehr als eine Million Tonnen Verbundwerkstoffe recyceln können. Um dieses Problem nicht zu vergrößern, erlässt die EU Gesetze zur Förderung einer zirkulären Bewirtschaftung des erzeugten Abfalls.

Wir haben uns selbst getäuscht, indem wir an die Nutzung grüner Energien geglaubt haben, während wir in Wirklichkeit mehr Abfall angesammelt haben. Ein Beispiel hierfür sind die Mülldeponien, auf denen diese Art von Material vergraben und versteckt wird, da wir es nicht wirklich loswerden.

Der gleiche Effekt tritt bei ausgedienten Booten auf, die in Lagern gestapelt werden, ohne dass eine Recyclinglösung für diese Materialien bereitgestellt werden kann. In den USA gibt es schätzungsweise 12 Millionen registrierte Boote und in Europa 6 Millionen, die meisten davon aus Glasfaser. Ein Bericht des International Council of Marine Industry Associations aus dem Jahr 2007 schätzt, dass ein gut gewartetes Glasfaserboot problemlos 50 Jahre halten kann und in dieser Zeit wahrscheinlich mehrmals den Besitzer wechselt. Aber „selbst das am besten gebaute Schiff muss eines Tages sein Leben beenden“, heißt es in dem Bericht.  

In diesem Bereich hat das RCA Engineering-Team einen nachhaltigen und zirkulären Prozess für das Recycling und die Wiederverwendung von Verbundmaterialien (auf Basis von Glas- und Kohlefasern) aus allen Branchen entwickelt. Die aktuelle Herausforderung besteht darin, weltweit genügend Recyclingzentren und einen ausreichend großen Markt für recycelte Produkte zu haben, um diese Recyclingzentren zu unterstützen.

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In den letzten 17 Jahren wurden mehrere Studien entwickelt, um das Recycling von duroplastischen Verbundwerkstoffen aus Glas und Kohlefaser zu erreichen. Verbundwerkstoffe sind Mischungen aus Polymeren und Faserverstärkungen, entweder Glas, Kohlenstoff oder Kevlar®, und in den meisten Fällen sind darin Füllstoffe und Kernfüllmaterial enthalten.
Derzeit wurden mehrere Vorschläge für ein mögliches Recycling duroplastischer Verbundwerkstoffe entwickelt. Das folgende Diagramm (Abbildung 3) fasst in groben Zügen die Recyclingmethoden zusammen, die sich derzeit noch in der Forschung und Entwicklung befinden.
 

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Figur 3.

RCA Engineering hat sich sowohl auf mechanische als auch thermische Verfahren zum Recycling von Verbundwerkstoffen konzentriert. Der Grund für diese Entscheidung seitens RCA Engineering war die Entwicklung zirkulärer Strategien zur Reduzierung und Verbesserung der Effizienz der Abfallwirtschaft. Ziel und Konzept ist es, dem Markt neue zirkuläre Recyclingstrategien anzubieten.

RCA Engineering hat alle Vor- und Nachteile jeder der für das Recycling dieser Materialien entwickelten Methoden berücksichtigt. Wir haben die Entwicklung von Recyclingprojekten mit Chemikalien vorerst ausgeschlossen, da bei einigen chemischen Recyclingprozessen von Verbundwerkstoffen giftige Stoffe wie unter anderem Cadmium und Quecksilber entstehen, die in die Umwelt gelangen können.

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Es stimmt zwar, dass bei einigen heutigen thermischen Prozessen Bedenken bestehen, dass während des Prozesses Systeme, die chlorierte organische Moleküle durch Hitze zerstören, möglicherweise unvollständige Verbrennungsprodukte erzeugen, darunter Dioxine und Furane. 
Bei den verschiedenen von RCA Engineering entwickelten Prozessen wurde darauf geachtet, dass alle vom Ingenieurbüro entwickelten Prozesse der Prämisse von null Abfall und null Emissionen entsprechen.
RCA Engineering hat sich für modulare Prozessanlagen zum Recycling von Verbundwerkstoffen entschieden. Dank der kompakten Bauweise und der modularen Konstruktion ergeben sich Anlagen, die hinsichtlich Montagezeit und Implementierungskosten effizient sind.

Das modulare System umfasst alle Aspekte wie die Errichtung der Stahlkonstruktion, die Installation von Geräten, Rohrleitungen, Ventilen, Instrumenten und Anschlusskästen sowie die elektrische Verkabelung.
Nach einer Entwicklungszeit von drei Jahren wurden unglaubliche Daten wie beispielsweise eine Installationszeit von Stunden erreicht. Jede modulare Recyclinganlage ist ein eigenständiges System, das an jedem beliebigen Ort installiert werden kann und nicht durch die verfügbare Infrastruktur eingeschränkt ist. Es ist eine ideale Lösung für die Stilllegung von Geräten und/oder Strukturen aus Verbundwerkstoffen.
Die Vorteile, die dieses von RCA Engineering entwickelte System bietet, sind endlos, darunter die folgenden:
- Niedrige Prozessenergiekosten.
- Null Emissionen.

- Geringe Lärmbelästigung.
- Kein Verlust.
- Es handelt sich um eine ganzheitliche Lösung, die von einem einzigen Unternehmen bereitgestellt wird. Vermeiden Sie die umständliche Zusammenarbeit mit mehreren Unternehmen für die Umsetzung der Anlage.
- Optimierung des Betriebs. Durch den modularen Aufbau verkürzt sich die Implementierungs- und Inbetriebnahmezeit.
- Die Kosten werden im Vergleich zum Bau einer herkömmlichen Anlage um etwa 30 % gesenkt.
- Ideal für abgelegene Standorte.

RCA Engineering bietet zu seinen modularen Anlagen auch optionale Pakete an, die eine vollständige Abschaltung des Prozesses ermöglichen.

RCA Engineering verfügt derzeit über die folgenden Projekte zum Recycling von Glas- und Kohlefaserverbundwerkstoffen.

Mechanische Recyclingausrüstung:

• M-ACR-30. Möglichkeit der Ergänzung des Moduls durch ein Zusatzmodul, das es ermöglicht, den Kreislauf des Recyclingprozesses vollständig zu schließen.

• M-ACR-70. Möglichkeit, das Modul durch ein Zusatzmodul zu ergänzen, das es ermöglicht, den Kreislauf des Recyclingprozesses vollständig zu schließen.

• M-ACR-500.

Anlagen zur thermischen Verwertung:

• T-ACR-30.

• T-ACR-60.