Elektroaltgeräte
Durch die sortenreine Sammlung und Behandlung von Elektroaltgeräten in fünf Sammel- und Behandlungskategorien können durch gezielte Behandlungsverfahren viele wertvolle Rohstoffe zurückgewonnen werden. Die ordnungsgemäße Behandlung und Verwertung alter Elektrogeräte ist nicht nur aus Gründen des Umweltschutzes notwendig bzw. weil natürliche Ressourcen immer knapper werden, sondern sie ist auch in Hinblick auf den notwendigen Energieeinsatz bei der Neugewinnung der Rohstoffe vielfach effizienter.
Rohstoffquelle Elektroschrott
Behandlung von Elektrogroßgeräte, Elektrokleingeräte
Elektrogroß- und Elektrokleingeräte bestehen vor allem aus Eisen- und Nicht-Eisen-Metallen sowie Kunststoffen. Zuerst werden Elektrogroß- und Elektrokleingeräte schadstoffentfrachtet. Dabei werden Quecksilberschalter und Kondensatoren bei Großgeräten bzw. leicht entfernbare Batterien bei Kleingeräten ausgebaut.
Danach erfolgt die Zerkleinerung in Shreddern bzw. Smashern oder Querstromzerspanern. Bei einem Schredder zerkleinern rotierende Hämmer, die auf einer Welle befestigt sind, die Geräte. In Groß-Shreddern können ganze Autos und somit auch problemlos fast alle Elektrogroßgeräte in faustgroße Stücke zerkleinert werden. Querstromzerspaner und Smasher sind "schonendere" Verfahren für z.B. Elektrokleingeräte, bei denen gewährleistet werden kann, dass die in den Geräten noch enthaltenen gefährlichen Bauteile (z.B. Batterien, Kondensatoren) nicht beschädigt werden und im Anschluss manuell aussortiert werden können.
Behandlung von Kühl- und Gefriergeräte
Im Vordergrund der Kühl- und Gefriergeräteverwertung steht die getrennte Erfassung der FCKW und KW aus dem Kühl- und Treibmittel, die nachfolgend einer thermischen Zerstörung zugeführt werden. Die Behandlung erfolgt in zwei Stufen:
In der ersten Stufe der Behandlung werden Kondensatoren, Quecksilberschalter und Glasplatten entfernt. Danach erfolgt das Absaugen des FCKW/KW aus dem Kühlkreislauf, die Ölabsaugung und der Ausbau des Kompressors. Der Kompressor besteht überwiegend aus Kupfer und Eisen-Metallen. In einem weiteren Schritt werden FCKW und KW durch ein Kryokondensationsverfahren bzw. durch ein spezielles Wärme- und Druckverfahren vom Kältemaschinenöl getrennt. Das von FCKW bzw. KW befreite Kältemaschinenöl kann wiederverwendet werden.
In der zweiten Stufe der Kühlgeräte - Behandlung wird das FCKW oder KW aus dem Isolierschaum zurückgewonnen. Die Kühlgeräte werden durch ein Doppelschleusen- Inputsystem in eine Vor- und Nachzerkleinerung (Querstromzerspaner, Shredder) geleitet. Das Doppelschleusensystem ist notwendig, da diese Behandlung unter Luftabschluss erfolgen muss, damit das bei der Zerkleinerung freiwerdende FCKW/KW nicht entweichen kann. Der FCKW/KW haltige PUR Schaum wird abgetrennt. Übrig bleibt ein Gemisch aus Eisen-Metallen, Nicht-Eisen-Metall und Kunststoffen. Die FCKW/KW beladene Prozessluft wird abgesaugt und mittels eines Kryokondensationsverfahrens gereinigt, bzw. über einen Aktivkohlefilter geführt, in dem FCKW/KW abgetrennt wird.
Kühlgerätezerlegung
Behandlung von Bildschirmgeräten
Man kann grundsätzlich in Bildröhrengeräte und Flachbildschirme unterscheiden.
Die fachgerechte Demontage von Bildröhrengeräten erfolgt händischen in nachfolgenden Schritten:
- Demontage der Rückwand und des Gehäuses.
- Entfernung der bestückten Leiterplatten.
- Belüften der Bildröhre (durch das Vakuum in der Bildröhre besteht Implosionsgefahr).
- Entnahme der Elektronenstrahleinheit aus hochwertigem nickellegiertem Stahl.
- Abtrennen des gesundheitsschädlichen, bariumhaltigen Getterplättchens.
- Auftrennen der Bildröhre in Schirmglas und Konusglas.
Die Eisen-Metalle werden vor allem bei der händischen Demontage der Geräte aus metallischen Rahmenteilen und aus der Elektronenstrahleinheit gewonnen.
Bei Bildröhrengeräten muss die Bildschirmbeschichtung (enthält giftige Cadmium- und Yttriumverbindungen) abgetrennt werden. Dazu wird zuerst der Metallspannring von der Bildröhre entfernt, die Bildröhre mittels Heizdraht in die beiden Hälften Schirmglas (Bariumglas) und Konusglas (Bleiglas) aufgetrennt und die Schattenmaske aus Metall entnommen. Anschließend wird die Bildschirmbeschichtung abgesaugt und in Sammelbehältnissen aufgefangen. Die Bildschirmbeschichtung wird in einer Untertage- Deponie abgelagert.
Bei der Demontage von Flachbildschirmen werden die LCD Anzeigen bzw. sonstigen Anzeigen aus den Gehäuseteilen gelöst und getrennt erfasst. Anschließend werden bestückte Leiterplatten, Speicherakkumulatoren und Batterien entfernt. Flüssigkristalle aus LCD Bildschirmen können z. B. in metallurgischen Prozessen eingesetzt werden und dabei Quarzsande ersetzen. Für LCD Bildschirme gibt es seit 2016 auch eine automatisierte Aufbereitung.
Bildschirmzerlegung
Behandlung von Gasentladungslampen
Im Zuge der Behandlung von Gasentladungslampen werden zuerst die Endkappen aus Aluminium abgetrennt. Anschließend erfolgt eine Siebung und Entstaubung, bei der der stark quecksilberhaltige Leuchtstaub abgesaugt wird. In weiterer Folge werden die Al- Endkappen und das Glas in einen Ofen eingebracht, um eindiffundiertes Quecksilber aus dem Glas bei ca. 500°C und den Metallteilen bei ca. 250° C bis 300° C auszudampfen. Der gesamte Prozess erfolgt im Unterdruck, um das Entweichen von Quecksilberdämpfen und Quecksilberstaub zu verhindern. Die Prozessluft wird über Aktivkohlefilter gereinigt.
Behandlung der einzelnen Stofffraktionen
Die folgende Tabelle und Grafik gibt einen Überblick, welche Rohstoffe in % aus den gesammelten Elektroaltgeräten und Batterien ungefähr wieder zurückgewonnen werden können (Datenbasis 2017).
| Fraktionen | Anteil [%] |
| Eisen-Metalle | 39,6 |
| Nicht-Eisen-Metalle | 19,2 |
| Kunststoffe | 17,8 |
| PUR-Mehl | 2,1 |
| Glas | 7,4 |
| Schwefelsäure | 3,0 |
| Restfraktion | 11,0 |
Eisen-Metalle
Die Eisen-Metalle werden über einen Magneten, z.B. in Form eines Überbandmagnetscheiders, einer Magnetrolle oder einer Magnettrommel abgetrennt. Die recycelten, sortenreinen Eisen-Metalle werden von den großen Recyclingbetrieben wieder direkt an Stahlwerke geliefert und in den Schmelzprozess eingebracht.
Nicht-Eisen-Metalle
Die Rückgewinnung der Nicht-Eisen-Metalle (vor allem Aluminium und Kupfer) erfolgt über einen NE-Abscheider oder Wirbelstromabscheider. Das Prinzip des Wirbelstromabscheiders beruht auf dem Effekt, dass in einem Nicht-Eisen-Metall in einem magnetischen Wechselfeld eine Spannung induziert wird. Diese Spannung erzeugt einen Wirbelstrom. Der Wirbelstrom erzeugt ein dem erzeugenden Magnetfeld entgegen gesetztes Magnetfeld (Lenzsche Regel). Dadurch werden abstoßende Kräfte erzeugt, die das Nichteisenmetall aus dem Förderstrom herausschleudern. Die Nicht-Eisen-Metalle werden als wertvolle Sekundärrohstoffe wiederverwendet.
Kunststoffe
Durch den Einsatz modernster Technologien können aus den Elektroaltgeräten rund 40 % sortenreine Kunststoffe wiedergewonnen werden. Diese sortenreinen Kunststoffe werden eingeschmolzen und zu neuen Produkten weiterverarbeitet. Das Kunststoff - Recycling aus Elektroaltgeräten ist deshalb so aufwendig, da in den Geräten viele verschiedene Kunststoffe vorhanden sind. Die gängigsten sind ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymerisat), PS (Polystyrol), PE (Polyethylen), PP (Polypropylen) und PVC (Polyvinylchlorid). Als Kunststoff für die Gehäuse von Kühlgeräten wird hauptsächlich Polystyrol verwendet. Die Kunststoffe aus dem Kühlgeräte-Recycling können daher wieder zu Polystyrol-Mahlgut verarbeitet und fast vollständig wieder zu Kunststoffprodukten weiterverarbeitet werden.
Die restlichen Kunststoffe werden thermisch verwertet. Diese hochwertigen EBS (Ersatzbrennstoffe) sparen importierte fossile Energieträger wie Kohle, Erdöl und Erdgas in industriellen Verfahren, z.B. bei der Zementindustrie.
PUR Schaum
Unter Luftabschluss wird der PUR Schaum vom Gehäuse getrennt und anschließend zu einem Pulver zermahlen (Porenentgasung), wobei das in der Porenstruktur des Schaums gebunden FCKW und KW freigesetzt wird.
Anschließend erfolgt die Matrixentgasung. Bei der Matrixentgasung wird das in der Schaummatrix gebundene FCKW oder KW durch langsames Erwärmen und Durchmischen des Pulvers freigesetzt. Das bei der Poren- und Matrixentgasung freigesetzte FCKW und KW wird mit der Prozessluft abgesaugt. Das PUR (Polyurethan)-Pulver kann z. B. als Chemikalien- und Ölbinder eingesetzt werden.
FCKW und KW
FCKW wird in einem Hochtemperaturofen gecrackt, d. h. in Flusssäure und Salzsäure zerlegt und somit unschädlich gemacht. KW wird ebenfalls thermisch behandelt.
Glas
Das Barium- und Bleiglas der Bildröhren wird gereinigt und kann wiederverwendet werden.
Restfraktion
In der Restfraktion sind vor allem alle gefährlichen Bauteile, Stoffe und Substanzen zusammengefasst, die vor der Verwertung der Elektroaltgeräte entfernt werden müssen, um eine Gesundheits- und Umweltgefährdung zu verhindern.
