Durch das Recycling von Kunststoffrohren werden PVC-, HDPE- und PP-Rohrabfälle aus der Fertigung, Installation, dem Rückbau und dem Austausch von Anlagen in wiederverwendbare Materialien umgewandelt. Durch Sammlung, Sortierung, Zerkleinerung, Waschen, Trocknen, Schmelzen, Filtrieren und Granulieren können recycelte Rohre die Deponieabfälle reduzieren, die Materialkosten senken und die Kreislaufwirtschaft fördern.
Hauptquellen für recycelbare Kunststoffrohrabfälle
Kunststoffrohrabfälle können aus verschiedenen Phasen des Produktlebenszyklus stammen.
Postindustrieller Rohrabfall
Hierbei handelt es sich um Abfälle, die während der Herstellung anfallen. Dazu können Anfahrschrott, Ausschussrohre, Schnittabfälle, kurze Rohrstücke, Testmuster und fehlerhafte Produkte gehören. Diese Art von Abfällen ist in der Regel sauberer und leichter zu recyceln, da die Materialart bekannt ist und die Verunreinigungen begrenzt sind.
Bau- und Installationsabfälle
Bei der Verlegung von Rohren schneiden Bauunternehmer diese oft auf die erforderliche Länge zu. Dabei entstehen Verschnitt und Reststücke. Werden diese nach Materialart getrennt gesammelt, können sie als wertvoller Recycling-Rohstoff dienen.
Abbruch- und Austauschaabfälle
Alte Rohre, die aus Gebäuden, Straßen, landwirtschaftlichen Betrieben, Entwässerungssystemen oder Industrieanlagen entfernt werden, können ebenfalls recycelt werden. Dieses Material kann jedoch Erde, Etiketten, Metallarmaturen, Gummidichtungen, Klebstoffe oder Verunreinigungen durch gemischte Kunststoffe enthalten, weshalb Sortierung und Reinigung besonders wichtig sind.
Kommunale und industrielle Sammelströme
Einige Recyclingunternehmen sammeln HDPE-, PP- und PVC-Materialien aus verschiedenen Quellen, darunter Verpackungen, Behälter, Bauabfälle und Rohrabfälle. Für die Wiederverwendung in der Rohrherstellung sind eine sorgfältige Materialidentifizierung und Qualitätskontrolle erforderlich.
Schritt-für-Schritt-Prozess des Kunststoffrohr-Recyclings
Obwohl die Recyclinglinien je nach Material und Produktionsanforderungen variieren, umfassen die meisten Recyclingprozesse für Kunststoffrohre die folgenden Schritte.
Schritt 1: Sammlung und Transport
Der Recyclingprozess beginnt mit der Sammlung von Rohrabfällen aus Fabriken, Baustellen, landwirtschaftlichen Betrieben, Versorgungsprojekten, Abbruchgebieten oder Recyclingzentren. Die Rohre werden in der Regel gebündelt, auf handliche Längen zugeschnitten oder vor dem Transport zerkleinert.
Saubere, sortierte Rohrabfälle sind wertvoller als gemischte Abfälle. So sollten beispielsweise PVC-Rohre nicht mit HDPE- oder PP-Rohren vermischt werden, da jedes Material unterschiedliche Schmelz- und Verarbeitungsbedingungen aufweist.
Schritt 2: Sortierung nach Materialtyp
Das Sortieren ist einer der wichtigsten Schritte. Recyclingunternehmen müssen feststellen, ob es sich bei den Rohren um PVC, HDPE, PP, PE, PEX, ABS oder einen anderen Kunststoff handelt. Dazu können manuelles Sortieren, Etiketten, Dichtesortierung, Infrarotsortierung oder andere Identifizierungstechnologien zum Einsatz kommen.
Das PVC-Recycling kann besonders heikel sein, da PVC im Vergleich zu Polyolefinen wie HDPE und PP eine andere chemische Zusammensetzung und andere Verarbeitungsparameter aufweist. Es werden fortschrittliche Sortiertechnologien wie NIR, SWIR, HSI, XRF, LIBS und KI-basierte Systeme entwickelt, um die PVC-Trennung aus komplexen Abfallströmen zu verbessern.
Schritt 3: Entfernen von Metall, Gummi, Erde und Fremdstoffen
Gebrauchte Rohre können Schrauben, Klemmen, Metallkupplungen, Gummiringe, Sand, Erde, Klebstoff, Etiketten oder andere Rückstände enthalten. Diese Verunreinigungen können die Recyclinganlagen beschädigen oder die Qualität der recycelten Granulate beeinträchtigen.
Zu den gängigen Reinigungs- und Trennverfahren gehören:
| Verunreinigung | Entfernungsmethode |
| Metallbeschläge | Manuelle Entfernung, magnetische Trennung, Metalldetektion |
| Erde und Sand | Vorwäsche, Reibwaschung, Spülen |
| Gummidichtungen | Manuelles Sortieren, Dichtesortierung |
| Etiketten und Folien | Waschen, Reibungsreinigung, Luftabscheidung |
| Kunststoffgemisch | Manuelle Sortierung, optische Sortierung, Dichtesortierung |
Schritt 4: Schneiden, Zerkleinern oder Brechen
Große Kunststoffrohre lassen sich nur schwer direkt in Extrusionsanlagen einführen, daher müssen sie zunächst zerkleinert werden. Je nach Rohrdurchmesser, Wandstärke und Material können Recyclingunternehmen Rohrschredder, Brecher, Granulatoren oder Schneidemaschinen einsetzen.
Bei Rohren mit großem Durchmesser kann ein Einwellen-Zerkleinerer oder ein Hochleistungs-Rohrbrecher zur primären Zerkleinerung eingesetzt werden. Kleinere Rohrstücke können anschließend zu Flocken granuliert werden. Eine einheitliche Flockengröße verbessert die Effizienz beim Waschen, Trocknen, Schmelzen und Pelletieren.
Schritt 5: Waschen und Trocknen
Nach dem Zerkleinern werden die Kunststoffflocken gewaschen, um Staub, Schlamm, Öl, Papier, Etiketten und andere Verunreinigungen zu entfernen. Waschanlagen können Vorwaschtanks, Reibungswaschanlagen, Heißwaschanlagen, Spültanks und Zentrifugaltrockner umfassen.
Das Trocknen ist wichtig, da Feuchtigkeit Blasen, eine schlechte Oberflächenbeschaffenheit und eine instabile Extrusion während der Granulierung oder Rohrherstellung verursachen kann. HDPE und PP sind weniger feuchtigkeitsempfindlich als einige technische Kunststoffe, aber eine gute Trocknung verbessert dennoch die Materialkonsistenz.
Schritt 6: Schmelzen, Filtern und Granulieren
Saubere Flocken werden in einen Extruder gegeben, geschmolzen, gefiltert und zu Granulat geschnitten. Durch die Schmelzfiltration werden feine Verunreinigungen wie kleine Metallpartikel, ungeschmolzenes Material, Sand und zersetzter Kunststoff entfernt.
Die recycelten Pellets können dann als Rohstoff für neue Produkte verwendet werden. ADS beschreibt einen ähnlichen Prozess für HDPE- und PP-Kunststoffabfälle: Das gesammelte Material wird verpresst und angeliefert, sortiert, zu Flocken zerkleinert, gewaschen, gemischt, zu Pellets extrudiert und in Rohrprodukten und Kammern wiederverwendet.
Schritt 7: Qualitätsprüfung
Bevor recyceltes Material wiederverwendet wird, sollte es geprüft werden. Zu den üblichen Qualitätsprüfungen gehören Schmelzindex, Dichte, Feuchtigkeitsgehalt, Aschegehalt, Zugfestigkeit, Schlagzähigkeit, Farbe, Verunreinigungsgrad und thermische Stabilität.
Für Rohranwendungen sind die Qualitätsanforderungen strenger als für viele allgemeine Kunststoffprodukte. Druckrohre, Gasrohre und Trinkwasserrohre müssen bestimmte Normen erfüllen, daher wird recyceltes Material oft in drucklosen Anwendungen, Außenschichten, Mittelschichten, Entwässerungsprodukten oder anderen geeigneten Produkten verwendet, sofern es nicht die erforderlichen Spezifikationen erfüllt.
Recyclingprozess für PVC-Rohre
PVC (Polyvinylchlorid) wird häufig für Entwässerungsrohre, elektrische Leitungsrohre, Wasserrohre, Abwasserrohre, Profile und Baumaterialien verwendet. Hart-PVC-Rohre sind recycelbar, erfordern jedoch eine sorgfältige Verarbeitung.
PVC kann unter geeigneten Verarbeitungsbedingungen mehrfach mechanisch recycelt werden. Laut ECVM können sowohl Hart-PVC-Produkte wie Rohre, Profile und Fensterrahmen als auch Weich-PVC-Produkte zurückgewonnen, wiederaufbereitet und in langlebigen Produkten wiederverwendet werden. VinylPlus Pipes weist zudem darauf hin, dass PVC-Rohre Teil etablierter Sammel- und Recyclingsysteme in Europa sind und dass das mechanische Recycling für saubere, gut identifizierte PVC-Ströme geeignet ist.
Der typische PVC-Rohr-Recyclingprozess umfasst:
- Sammlung von Hart-PVC-Rohrabfällen
- Trennung von PVC von PE, PP, Gummi und Metall
- Entfernen von Dichtungen, Erde, Formstücken und Etiketten
- Zerkleinern oder Granulieren der Rohre zu Flocken
- Waschen und Trocknen
- Wiederaufbereitung durch Extrusion
- Herstellung von PVC-Mahlgut oder -Granulat
- Wiederverwendung des Materials in geeigneten PVC-Produkten
Das PVC-Recycling erfordert eine Temperaturkontrolle. Wenn PVC überhitzt wird, kann es zu einer Zersetzung kommen, die sich auf Farbe, Geruch und Materialeigenschaften auswirken kann. Aus diesem Grund benötigen PVC-Recyclinganlagen eine geeignete Schneckenkonstruktion, eine Stabilisatoranpassung, eine gute Belüftung und kontrollierte Verarbeitungstemperaturen.
Recyceltes PVC-Rohrmaterial kann verwendet werden in:
| Anwendungen für recyceltes PVC | Typische Verwendung |
| Mehrschichtrohre | Recyceltes Material in den Mittelschichten |
| Entwässerungsrohre | Drucklose Entwässerungsanwendungen |
| Elektrische Leitungsrohre | Kabelschutz- und Leitungssysteme |
| Profile | Bauprofile und -platten |
| Bodenbeläge oder Matten | Je nach Zusammensetzung und Qualität |
| Industrieprodukte | Hartplatten, Paneele oder Formteile |
Für eine hochwertige Wiederverwendung von Rohren muss PVC ordnungsgemäß sortiert und geprüft werden. Veraltete Additive, Materialgemische und Verunreinigungen können die Verwendungsmöglichkeiten einschränken. Fortschrittliche Recyclingverfahren wie Auflösung, Pyrolyse und Vergasung können dabei helfen, komplexere PVC-Abfallströme zu verarbeiten, insbesondere Materialien, die Additive oder Verbundstrukturen enthalten.
Recyclingprozess für HDPE-Rohre
HDPE (High-Density Polyethylen) gehört zu den am häufigsten recycelten Rohrmaterialien. Es wird häufig in den Bereichen Entwässerung, Bewässerung, Wasserversorgung, Gasverteilung, Kabelschutz und industrieller Flüssigkeitstransport eingesetzt.
HDPE zeichnet sich durch hohe Zähigkeit, gute chemische Beständigkeit und hervorragende Verarbeitbarkeit aus, wodurch es sich für das mechanische Recycling eignet. Der Recyclingprozess umfasst in der Regel Sammlung, Sortierung, Zerkleinerung, Waschen, Trocknen, Extrusion, Filtration, Granulierung und Wiederverwendung.
Im Vergleich zu PVC verfügt HDPE über einen größeren Verarbeitungsspielraum und enthält kein Chlor. Es kann geschmolzen und zu Granulat für eine Vielzahl von Anwendungen wiederaufbereitet werden. Die Qualität von recyceltem HDPE hängt jedoch stark von der Verunreinigungskontrolle, der Materialqualität, der Konsistenz des Schmelzflusses und den vorherigen Einsatzbedingungen ab.
Typische Anwendungsbereiche für recycelte HDPE-Rohre sind:
| Anwendungen von recyceltem HDPE | Beschreibung |
| Wellrohre für die Entwässerung | Eine der gängigsten Wiederverwendungsmöglichkeiten |
| Kabelkanal | Geeignet für drucklose Schutzanwendungen |
| Bewässerungsrohr | Hängt von den Leistungsanforderungen ab |
| Kunststoffholz | Verwendet für Außenbretter und Profile |
| Paletten und Kisten | Langlebige Formteile |
| Geomembranen oder Folien | Je nach Qualität und Reinheit |
| Mischungen | Mit neuem HDPE gemischt für kontrollierte Eigenschaften |
Das Recycling von HDPE-Rohren ist besonders praktisch, wenn der Abfallstrom sauber und getrennt ist. Postindustrieller HDPE-Rohrschrott lässt sich oft leichter wieder in die Produktion zurückführen als gemischtes Post-Consumer-Material. Post-Consumer-HDPE erfordert mehr Waschen, Sortieren und Prüfen.
Für druckbeaufschlagte Rohranwendungen muss recyceltes Material sorgfältig geprüft werden. Nicht jedes recycelte HDPE eignet sich für Druckrohre, da Drucksysteme langfristige Festigkeit, Beständigkeit gegen langsames Risswachstum und gleichbleibende Harzeigenschaften erfordern.
PP-Rohrrecyclingprozess
PP, oder Polypropylen, wird in Warm- und Kaltwassersystemen, Industrierohre, chemischen Rohrleitungen, Entwässerungsprodukten, Formstücken und rohrbezogenen Komponenten verwendet. PP ist ebenfalls durch mechanische Aufbereitung recycelbar.
Der PP-Rohrrecyclingprozess ähnelt dem HDPE-Recycling:
- Sammeln Sie PP-Rohrabfälle und Produktionsabfälle
- PP getrennt von PVC, PE, Gummi und Metall sortieren
- Verunreinigungen entfernen
- Zerkleinern oder Granulieren zu Flocken
- Waschen und trocknen
- Schmelzen und durch einen Extruder filtern
- Zu recyceltem PP-Granulat pelletieren
- In geeigneten Produkten wiederverwenden
PP hat einen höheren Schmelzpunkt als HDPE, daher müssen die Verarbeitungsbedingungen entsprechend angepasst werden. Recyceltes PP kann spröde werden, wenn es gealtert ist, UV-Licht ausgesetzt war oder wiederholten Wärmeeinwirkungen ausgesetzt war. Zur Verbesserung der Eigenschaften können Stabilisatoren und das Mischen mit Neu-PP eingesetzt werden.
Recyceltes PP aus Rohren kann verwendet werden in:
| Anwendungen für recyceltes PP | Typisches Produkt |
| Rohrformstücke | Je nach Qualität und Anwendung |
| Entwässerungskomponenten | Schächte, Deckel und Zubehör |
| Spritzgussteile | Kisten, Behälter, Industrieteile |
| Automobilkomponenten | Nicht kritische Formteile |
| Kunststoffplatten | Industrieplatten und -paneele |
| Compounds | Modifizierte PP-Materialien |
Das Recycling von PP ist wertvoll, da PP weit verbreitet ist und sich in sauberem Zustand relativ einfach wiederaufbereiten lässt. Gemischte PP- und PE-Ströme können jedoch zu Leistungsschwankungen führen, weshalb eine ordnungsgemäße Sortierung für eine stabile Produktion wichtig ist.
Vergleich des Recyclings von PVC-, HDPE- und PP-Rohren
| Faktor | PVC-Rohre | HDPE-Rohr | PP-Rohr |
| Hauptrecyclingmethode | Mechanisches Recycling mit erweiterten Optionen für komplexe Abfälle | Mechanisches Recycling | Mechanisches Recycling |
| Bedeutung der Sortierung | Sehr hoch | Hoch | Hoch |
| Empfindlichkeit bei der Verarbeitung | Empfindlich gegenüber Überhitzung | Relativ flexibel | Erfordert eine angemessene Temperaturregelung |
| Häufige Wiederverwendung | Mehrschichtrohre, Leitungsrohre, Profile | Drainagerohre, Leitungsrohre, Kunststoffholz, Formteile | Formstücke, Kammern, Formteile, Platten |
| Größte Herausforderung | Additive, Verunreinigungen, thermischer Abbau | Konsistenz der Materialqualität, Verunreinigungen | Sprödigkeit, Verunreinigungen durch gemischte Polymere |
| Bestes Ausgangsmaterial | Sauberer Hart-PVC-Rohrabfall | Saubere HDPE-Rohre/Reste | Sauberer PP-Rohr-/Formteilabfall |
Wichtige Anlagen für das Kunststoffrohr-Recycling
Eine komplette Kunststoffrohr-Recyclinganlage kann Folgendes umfassen:
| Anlagen | Funktion |
| Rohrschneider | Schneidet lange Rohre in kürzere Abschnitte |
| Zerkleinerer | Zerkleinert große Rohre in kleinere Stücke |
| Zerkleinerer oder Granulator | Erzeugt gleichmäßige Flocken |
| Magnetabscheider | Entfernt Metallverunreinigungen |
| Waschtank | Entfernt Erde und schwimmende Verunreinigungen |
| Reibungswaschanlage | Reinigt Flocken durch Hochgeschwindigkeitsreibung |
| Zentrifugaltrockner | Entfernt Oberflächenfeuchtigkeit |
| Extruder | Schmilzt und homogenisiert Kunststoff |
| Schmelzfilter | Entfernt feine Verunreinigungen |
| Granulator | Schneidet recycelten Kunststoff in Granulat |
| Lagersilo | Lagert saubere Flocken oder Pellets |
Bei Rohren mit großem Durchmesser sind leistungsstarke Zuführsysteme und Hochleistungszerkleinerer wichtig. Dickwandige HDPE- oder PP-Rohre erfordern ein höheres Drehmoment, während spröde PVC-Rohre unter Umständen eine kontrollierte Zerkleinerung erfordern, um Staub zu reduzieren und übermäßigen Feinanteil zu vermeiden.
Häufige Herausforderungen beim Recycling von Kunststoffrohren
Beim Recycling von Kunststoffrohren geht es nicht nur um Zerkleinern und Schmelzen. Verschiedene Probleme können den Materialwert mindern.
Gemischte Materialien
PVC, HDPE und PP sollten nicht willkürlich gemischt werden. Jedes Material weist ein anderes Verarbeitungsverhalten auf. Gemischte Polymere können die Festigkeit, Oberflächenqualität und Produktkonsistenz beeinträchtigen.
Schmutz und Bauschutt
Gebrauchte Rohre enthalten oft Schlamm, Sand, Steine, Zement oder Metallteile. Diese Verunreinigungen erhöhen den Verschleiß der Anlagen und können Extruder und Filter beschädigen.
Additive und Alterung
Alte Rohre können Stabilisatoren, Pigmente, Füllstoffe oder Additive enthalten. UV-Einwirkung und eine lange Lebensdauer können ebenfalls die mechanische Leistungsfähigkeit beeinträchtigen.
Qualitätsanforderungen
Kunststoffrohre sind technische Produkte. Für kritische Anwendungen muss das Recyclingmaterial strenge Standards erfüllen. Manches Recyclingmaterial eignet sich möglicherweise besser für drucklose oder nicht kritische Produkte.
Schwierigkeiten bei der Sammlung
Altrohre sind oft über Baustellen, landwirtschaftliche Betriebe, Versorgungsunternehmen und Abbruchprojekte verteilt. Effiziente Sammel- und Sortiersysteme sind notwendig, um das Recycling wirtschaftlich rentabel zu machen.
Bewährte Verfahren für hochwertigeres recyceltes Rohrmaterial
Um die Recyclingqualität zu verbessern, sollten Hersteller und Recycler mehrere praktische Schritte befolgen:
| Bewährte Vorgehensweise | Vorteil |
| Trennen Sie PVC, HDPE und PP bereits an der Quelle | Reduziert Verunreinigungen und verbessert die Pelletqualität |
| Entfernen Sie Armaturen und Gummidichtungen frühzeitig | Schützt die Anlagen und verbessert die Reinheit |
| Halten Sie Rohrabfälle sauber und trocken | Reduziert die Reinigungskosten |
| Verwenden Sie geeignete Zerkleinerungsgeräte | Verbessert die Effizienz der Zerkleinerung |
| Regeln Sie die Verarbeitungstemperatur | Verhindert Qualitätsverlust |
| Prüfen Sie recycelte Granulate regelmäßig | Gewährleistet eine stabile Produktion |
| Recyclat auf geeignete Anwendungen abstimmen | Vermeidet Leistungsausfälle |
| Mischen Sie bei Bedarf mit Neuware | Verbessert Konsistenz und Festigkeit |
Gutes Recycling beginnt bereits, bevor das Material in die Recyclinganlage gelangt. Wenn Bauunternehmer und Fabriken Rohrabfälle ordnungsgemäß sortieren, ist das recycelte Endmaterial sauberer, wertvoller und leichter wiederzuverwenden.
