Crane grab scrap
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Laut Statistischem Bundesamt fielen im Jahr 2018 Abfälle in Höhe von 417 Millionen Tonnen an. Davon wurden 338,5 Millionen Tonnen stofflich oder energetisch verwertet. Das entspricht einer Verwertungsquote von 81,1 %. Damit ist sie seit 2006 (74,3 %) kontinuierlich gestiegen. Die Quote für das Recycling hingegen – das ist der Anteil der stofflich verwerteten Abfälle an allen erzeugten Abfällen – blieb mit etwa 70 % nahezu unverändert (2006: 69,4 %, 2018: 69,6 %) [1].

Einen Teil dieser Abfälle machen faserhaltige Abfälle aus verschiedenen Industrien aus. Faserverstärkte Kunststoffe werden hauptsächlich in Luftfahrt-, Automobil-, Windenergieerzeugung, der Sportgerätebranche und seit einigen Jahren auch im Bauwesen eingesetzt. Je nach Anwendungsbereich kommen dabei verschiedene Fasermaterialien wie Kohlenstoff- bzw. Carbon-, Glas-, Basalt- oder Basaltfasern zum Einsatz [2], [3].

Glasfaserhaltige Abfälle werden in den kommenden Jahren vermehrt im Rückbau von Windenergieanlagen, die das Ende des Einsatzzyklus erreicht haben, auftreten. Die Rotorblätter von Windrädern bestehen größtenteils aus glasfaserverstärktem Kunststoff. Die Menge der hierbei anfallenden Abfälle wir auf mehrere Tausend Tonnen geschätzt [4], [5]. Mögliche Szenarios für den Umgang mit stillgelegten Windkraftanlagen sind beispielsweise im Forschungsbeitrag [6] beschrieben.

Bereits heute fallen innerhalb der Bunderepublik Deutschland große Mengen an Produktionsabfällen bei der Herstellung von kohlenstofffaserverstärkten Erzeugnissen an. Laut Umweltbundesamt (2020) fielen im Jahr 2017 kohlefaserhaltige Abfälle in Höhe von 870 Tonnen und Abfälle von kohlefaserverstärktem Kunststoff in Höhe von rund 3.000 Tonnen an. Der weltweit steigender Bedarf an Fasern und Erzeugnissen aus Kohlenstoff deuten folglich auf ein Wertschöpfungspotential durch die Aufbereitung und den Wiedereinsatz zurückgewonnener Fasern hin [8].

 

Apropos Abfall: Abfallcharakteristik von Faserverbundwerkstoffen

Abfälle fallen nicht nur am Ende des jeweiligen Einsatzbereiches der Bauteile an, sondern auch während der ursprünglichen Produktion. Es kommen zwei Arten von Abfällen bei der Verarbeitung von Faserkunststoffverbunden vor. Sogenannte „trockene“ Abfälle, bei denen die Fasern noch nicht mit Kunststoff als Verbundbauteil verarbeitet worden sind und Abfälle von Faserverbundwerkstoffen, bei denen die Faser für das Recyceln erst von der Matrixkomponente getrennt werden muss.

Stand 2020-12-21

Quellennachweis

[1] Statistisches Bundesamt, Abfallwirtschaft, 2020, URL: https://www.destatis.de/DE/Themen/Gesellschaft-Umwelt/Umwelt/Abfallwirtschaft/_inhalt.html.

[2] LAGA, Abschlussbericht zur Entsorgung faserhaltiger Abfälle, 2019, URL: https://www.laga-online.de/documents/bericht-laga-ausschuss-entsorgung-faserhaltige-abfaelle_juli-2019_1574075541.pdf.

[3] Schürmann H., Konstruieren mit Faser-Kunststoff-Verbunden: mit 39 Tabellen, 2., bearb. und erw. Aufl., 2007, S. 5-10, DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-540-72190-1.

[4] Beauson J. und Brøndsted P., Wind Turbine Blades: An End of Life Perspective, in: MARE-WINT, Hrsg. Ostachowicz W., McGugan M., Schröder-Hinrichs J.-U. und Luczak M., 2016, S. 421-432, DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-319-39095-6_2.

[5] Jensen J. P., Evaluating the environmental impacts of recycling wind turbines, in: Wind Energy 22/Nr. 2, 2019, S. 316-326, DOI: https://doi.org/10.1002/we.2287.

[6] Sakellariou N., Current and potential decommissioning scenarios for end-of-life composite wind blades, Energy Syst 9/Nr. 4, 2018, S. 981-1023, DOI: https://doi.org/10.1007/s12667-017-0245-9.

[7] Meunier C., Faserverbundwerkstoffe: Zukunftsmaterial mit offener Entsorgung, Umweltbundesamt, 2020, URL: https://www.umweltbundesamt.de/faserverbundwerkstoffe-zukunftsmaterial-offener.

[8] Sauer M., Composites-Marktbericht 2019, 2019, URL: https://composites-united.com/media/3989/ger_ccev_marktbericht_2019_kurzversion.pdf.