Kreis­läu­fe als fes­ten Bestand­teil der auto­mo­bi­len Wertschöpfungskette

Audi treibt die nach­hal­ti­ge Pro­dukt­ent­wick­lung vor­an und will immer mehr Kreis­läu­fe eta­blie­ren. Die Vier Rin­ge erfor­schen gemein­sam mit Part­nern aus Wis­sen­schaft und Wirt­schaft, wie etwa die Recy­cling­fä­hig­keit von Werk­stof­fen ver­bes­sert und Pri­mär­ma­te­ri­al gespart wer­den kann. Mit dem phy­si­ka­li­schen Recy­cling tes­tet der Her­stel­ler in Zusam­men­ar­beit mit dem Fraun­ho­fer Insti­tut nun eine wei­te­re Metho­de, Kunst­stof­fe wie­der­zu­ver­wer­ten und für den Seri­en­ein­satz nutz­bar zu machen. Mit Recy­cling und vie­len wei­te­ren Ideen für ein nach­hal­ti­ge­res Unter­neh­men beschäf­ti­gen sich die Audia­ner und Audia­ne­rin­nen im Rah­men der Audi-Umwelt­wo­che. Die Akti­on fin­det in die­sem Jahr zum zwei­ten Mal statt und soll Ver­net­zung, Aus­tausch und inter­dis­zi­pli­nä­re Zusam­men­ar­beit för­dern mit dem Ziel, die Nach­hal­tig­keits­leis­tung von Audi zu verbessern.
Audi will Kreis­läu­fe zum fes­ten Bestand­teil der auto­mo­bi­len Wert­schöp­fungs­ket­te machen. Für immer mehr Mate­ria­li­en und Bau­tei­le star­tet das Unter­neh­men Pilot­pro­jek­te zur Wie­der­auf­be­rei­tung. Es sol­len Erfah­run­gen in mög­lichst vie­len Auf­be­rei­tungs­tech­ni­ken gesam­melt und dar­aus Ablei­tun­gen für zukünf­ti­ge Ein­satz­zwe­cke ein­zel­ner Roh­stof­fe getrof­fen wer­den. Mate­ri­al­kreis­läu­fe haben meh­re­re Vor­tei­le: Zum einen wird der Bedarf an nach­wach­sen­den und fos­si­len Roh­stof­fen redu­ziert. Zum ande­ren zei­gen Werk­stof­fe, die auf Mate­ri­al­kreis­läu­fen basie­ren, eine güns­ti­ge­re Ener­gie­bi­lanz. Auch die für das Recy­cling benö­tig­te Ener­gie haben die Vier Rin­ge dabei fest im Blick – was öko­lo­gisch nicht sinn­voll ist, wird nach der Pilot­pha­se nicht wei­ter­ver­folgt. Zudem erhöht sich durch immer effi­zi­en­te­re Recy­cling­me­tho­den die Nach­hal­tig­keits­leis­tung des Unter­neh­mens insgesamt.
Ver­schie­de­ne Recy­cling­me­tho­den für ver­schie­de­ne Kunststofftypen
Da sich nicht alle Kunst­stoff­ty­pen gleich gut oder gar auf die glei­che Wei­se sor­tie­ren und recy­celn las­sen, betrach­ten die Vier Rin­ge ver­schie­de­ne Tech­ni­ken par­al­lel: mecha­ni­sches, che­mi­sches und seit Neus­tem auch phy­si­ka­li­sches Recycling.
Die Visi­on von Audi ist es, immer mehr Mate­ria­li­en für den viel­fäl­ti­gen und anspruchs­vol­len Ein­satz im Auto zu qua­li­fi­zie­ren und die opti­ma­len Auf­be­rei­tungs- und Recy­cling­tech­ni­ken zu iden­ti­fi­zie­ren, um Kreis­läu­fe schlie­ßen zu können.

„Dabei liegt unser Fokus auch immer dar­auf, mög­lichst vie­le Kunst­stof­f­um­fän­ge beim End of Life aus dem Auto wie­der her­aus­zu­be­kom­men, um sie erneut recy­celn zu kön­nen“, sagt Mike Her­big, aus dem Poly­mer-Team bei Audi.

Übli­cher­wei­se ent­hal­ten Fahr­zeu­ge heut­zu­ta­ge mehr als 200 Kilo­gramm diver­ser Kunst­stof­fe und Kunst­stoff­ver­bund­werk­stof­fe. Stoß­fän­ger, Küh­ler­schutz­git­ter, ver­schie­de­ne Inte­ri­eur­tei­le, aber auch Bau­tei­le im Antrieb und der Kli­ma­ti­sie­rung wer­den dar­aus gefer­tigt. Die­se teil­wei­se nicht sor­ten­rei­nen Kunst­stoff­ab­fäl­le wer­den zunächst mecha­nisch zer­klei­nert und von ande­ren Stof­fen getrennt. Anschlie­ßend kön­nen sie in einem wei­te­ren Pro­zess erneut zu Kunst­stoff­gra­nu­lat ver­ar­bei­tet werden.
Glei­che Anfor­de­run­gen für Bau­tei­le aus Rezy­klat und Neuware
Die qua­li­ta­ti­ven Anfor­de­run­gen an die Kunst­stof­fe sind dabei hoch. Für Rezy­klat­bau­tei­le gel­ten die­sel­ben Kri­te­ri­en wie für Neu­wa­re. Dazu zäh­len Crash-Sicher­heit, Hit­ze­be­stän­dig­keit, Medi­en­be­stän­dig­keit zum Bei­spiel gegen orga­ni­sche Lösungs­mit­tel, Öl oder Hydrau­lik­flüs­sig­kei­ten. Dazu kom­men Form­sta­bi­li­tät und Qua­li­tät, Hap­tik, Optik und Geruch über die gesam­te Fahr­zeug-Lebens­dau­er. In zuneh­men­dem Maße sind auch Umwelt­an­for­de­run­gen zu berück­sich­ti­gen. Mike Her­big: „Wir set­zen einen Rezy­klat­werk­stoff nur dann ein, wenn die dar­aus her­ge­stell­ten Bau­tei­le die Anfor­de­run­gen auch erfül­len, also die Qua­li­tät der Tei­le auch über die gesam­te Nut­zungs­dau­er hin­weg gleich bleibt.“
Das mecha­ni­sche Recy­cling von Plas­tik stößt dort an sei­ne Gren­zen, wo ver­schie­de­ne Kunst­stof­fe im Ver­bund ver­ar­bei­tet wer­den und diver­se Kle­ber, Lacke und Füll­stof­fe wie etwa Glas­fa­sern zum Ein­satz kom­men. Zudem sinkt die Qua­li­tät der Kunst­stof­fe mit jedem mecha­ni­schen Auf­be­rei­tungs­schritt. Sie kön­nen in der Regel nicht mehr im Fahr­zeug­bau und ins­be­son­de­re nicht für sicher­heits­re­le­van­te Bau­tei­le ver­wen­det werden.
Gemein­sam mit dem Karls­ru­her Insti­tut für Tech­no­lo­gie (KIT) und Part­nern aus der Indus­trie hat Audi zusätz­lich eine che­mi­sche Recy­cling­me­tho­de ent­wi­ckelt. Dabei wer­den gemisch­te Kunst­stoff­ab­fäl­le zu Pyro­ly­se­öl ver­ar­bei­tet. Das Pyro­ly­se­öl kann Erd­öl als Roh­stoff für die Pro­duk­ti­on von hoch­wer­ti­gen Kunst­stof­fen erset­zen. Die so her­ge­stell­ten Bau­tei­le sind genau­so wer­tig und sicher wie aus Neu­wa­re hergestellt.
Mach­bar­keits­stu­die phy­si­ka­li­sches Recycling
Ergän­zend zu den For­schungs­pro­jek­ten zum mecha­ni­schen und che­mi­schen Recy­cling unter­sucht Audi in Zusam­men­ar­beit mit dem Fraun­ho­fer Insti­tut für Ver­fah­rens­tech­nik und Ver­pa­ckung IVV im Rah­men einer Mach­bar­keits­stu­die die Mög­lich­kei­ten des phy­si­ka­li­schen Recy­clings von auto­mo­bi­len Kunst­stoff­ab­fäl­len und den Wie­der­ein­satz im Fahr­zeug. Bei die­ser Metho­de kann mit deut­lich höhe­ren Ver­schmut­zungs­gra­den der Kunst­stof­fe gear­bei­tet wer­den, sodass eine ein­fa­che und unvoll­stän­di­ge Vor­sor­tie­rung aus dem Alt­fahr­zeug ausreicht.
Anders als beim che­mi­schen Recy­cling wird der Kunst­stoff beim phy­si­ka­li­schen nicht zer­stört. Viel­mehr wird er mit Löse­mit­teln auf­ge­löst. Es fin­det also kei­ne che­mi­sche Abbau­re­ak­ti­on statt und die Poly­mer­ket­ten blei­ben unbeschadet.

„Als Löse­mit­tel wer­den aus­schließ­lich Stof­fe ein­ge­setzt, die abso­lut unge­fähr­lich sind“, erklärt Dr. Mar­tin Schlum­mer vom Fraun­ho­fer IVV. „Ande­re Fest­stof­fe, die für das neue End­pro­dukt stö­rend sein könn­ten, wer­den abgetrennt.“

Auch mit­ge­lös­te Sub­stan­zen wie etwa Flamm­schutz­mit­tel kön­nen bei Bedarf aus der Kunst­stoff­lö­sung gelöst wer­den. Die ver­wen­de­ten Löse­mit­tel wer­den schließ­lich ver­dampft und eben­falls im Kreis­lauf geführt. Nach der Trock­nung ent­steht somit ein sehr rei­nes Kunst­stoff­gra­nu­lat auf dem Qua­li­täts­ni­veau von Neuware.
Ziel ist es nun, grö­ße­re Men­gen die­ses Gra­nu­lats her­zu­stel­len, um die tech­ni­sche Mach­bar­keit abzu­si­chern und die Wirt­schaft­lich­keit zu prü­fen. Für wei­te­re Tests sol­len in einem nächs­ten Schritt aus dem ‚Kunst­stoff mit Ver­gan­gen­heit‘ Anbau­tei­le wie etwa der Sitz­hö­hen­ver­stel­ler wer­den. Dabei han­delt es sich um ein klei­nes Bau­teil, das jedoch hohe Ansprü­che an Emis­sio­nen und Geruch erfül­len muss. In Zukunft sol­len die ver­schie­de­nen Recy­cling­tech­no­lo­gien bei Audi ein­an­der ergän­zend ein­ge­setzt wer­den, um Kunst­stof­fe aus Alt­fahr­zeu­gen für den hoch­wer­ti­gen Wie­der­ein­satz zurückzugewinnen.
Rezy­klat­an­teil im Fahr­zeug wei­ter erhöhen
Per­spek­ti­visch will Audi den Anteil von Rezy­kla­ten im Fahr­zeug wei­ter erhö­hen. Bereits jetzt ste­cken in einem Audi Q4 e‑tron bis zu 27 Bau­tei­le mit Rezy­klat­an­teil. Im Exte­ri­eur han­delt es sich um Kom­po­nen­ten wie den Mon­ta­ge­trä­ger, ein Bau­teil, das beson­ders hohe Anfor­de­run­gen hin­sicht­lich mecha­ni­scher Eigen­schaf­ten erfül­len muss. Außer­dem bestehen die Schein­wer­fer­auf­nah­men, die Rad­schlau­fen, die Kot­flü­gel­ab­de­ckun­gen, die Boden­ver­klei­dung und die Rad­spoi­ler zu einem gro­ßen Anteil aus Sekundärrohstoffen.
Im Inte­ri­eur des Audi Q4 e‑tron wer­den Rezy­kla­te in Däm­mungs- und Dämp­fungs­ma­te­ria­li­en ein­ge­setzt. Dar­über hin­aus ent­hal­ten vie­le sicht­ba­re Ober­flä­chen wie­der­ver­wer­te­te Mate­ria­li­en. Dazu gehö­ren bei­spiels­wei­se der Boden­be­lag und Tei­le der Gepäck­raum­aus­klei­dung. Im Inte­ri­eur S line dient das Mikro­fa­ser­ma­te­ri­al Dina­mi­ca im Zusam­men­spiel mit Kunst­le­der als Bezug für die Sport­sit­ze. Dina­mi­ca besteht zu 45 Pro­zent aus Poly­es­ter­fa­sern, erin­nert optisch und hap­tisch jedoch an Velours­le­der. Die Fasern wer­den aus mecha­nisch recy­cel­ten PET-Fla­schen, ehe­ma­li­gen Tex­ti­li­en oder Faser­res­ten gewonnen.
Audi-Umwelt­wo­che för­dert inter­dis­zi­pli­nä­ren Austausch
Bereits zum zwei­ten Mal rich­tet Audi die Umwelt­wo­che aus: Das inter­ak­ti­ve For­mat för­dert Wis­sens­trans­fer und soll dazu anre­gen, das eige­ne Ver­hal­ten zu hin­ter­fra­gen. Mehr als 50 Vor­trä­ge von Mit­ar­bei­ten­den für Mit­ar­bei­ten­de sowie Exper­ten­ge­sprä­che zu Umwelt­schutz, Recy­cling, CO2-Redu­zie­rung, Was­ser­spa­ren und Ernäh­rung kom­bi­niert mit spie­le­ri­schen Her­aus­for­de­run­gen und Mit­mach-Aktio­nen bil­den die Basis der Umwelt­wo­che. Rüdi­ger Reck­na­gel, Lei­ter Umwelt­schutz, sagt: „Das Mot­to der Umwelt­wo­che ist ‚Mach es zu Dei­ner Mis­si­on – immer‘. Nach­hal­tig­keit hat bei uns Priorität.