Eine neue Verwendung für Altgummireifen

Reifen werden abgesehen von weiteren Verbundstoffen und Materialien wie bspw. Schwarzkohle, Metalloxiden und Stahl in erster Linie aus natürlichem und synthetischem Gummi (bestehend aus Kohlenwasserstoff-Polymeren) hergestellt. Trotz Versuchen, Reifen auf viele verschiedene Weisen nutzbar zu machen, landen relevante Bestandteile (beinahe 13%) der Altgummireifen auf der Mülldeponie.

Pyrolyse- und Vergasungsverfahren bieten eine vielversprechende Alternative für eine hocheffiziente Material- und Energierückgewinnung; dessen ungeachtet verhindert die unzureichende Fähigkeit, das feste Nebenprodukt nutzbar zu machen, dass das Recycling kosteneffektiv oder nachhaltig wäre. Vor diesem Hintergrund wurde das von der EU geförderte Projekt "High added value materials from waste tyre gasification residues" (TYGRE) durch die Bereitstellung von Siliziumkarbid, einem wertvollen Material mit breiten Anwendungsmöglichkeiten, auf eine Verbesserung der Materialergebnisse beim Reifen-Recycling ausgerichtet (SiC).

Eine Prototypenanlage, die in der Lage ist, 20 kg Altreifenmaterial pro Stunde abzufertigen, wurde im ENEA-Forschungszentrum in Süditalien zusammengebaut und der vorgeschlagene Prozess wurde getestet.

Ferner wurde dank der multidisziplinären Partnerschaft anhand von einer Lebenszyklusbewertung (Life-cycle assessment, LCA) sowie anhand von Untersuchungen zu Lebenszykluskosten und zu gesellschaftsbezogenen Lebenszyklusbewertungen eine Nachhaltigkeitsanalyse der Pilotanlage sowie ein größeres Modell zu der Technologie ermöglicht.

Um den Pulvergrad zu verbessern und den Marktanwendungsbereich zu vergrößern, entwickelten die Projektpartner eine neue Verfeinerungsmethode zur Herstellung hochqualitativen SiC-Pulvers. Die Ergebnisse zeigten, dass das im Zuge des TYGRE-Projekt (TyGReSiC) hergestellte SiC für industrielle Zwecke geeignet ist.

Im Hinblick auf das Produkt ist SiC ein wertvolles Material mit einem breiten Anwendungsspektrum. Ende 2012 stiegen die globalen SiC-Kapazitäten stark an und wuchsen auf 2.500.000 Tonnen pro Jahr. Der Markt ist grundlegend zwischen den beiden folgenden Sektoren aufgeteilt: Metallurgische Industrie (feuerfestes und gegossenes Material) 60%; Schleif- und Keramikmaterial 28 %; Elektroprodukte 12 %.

Der Grad- und Preisanstieg, der sich in der Liste niederschlägt, bewegt sich in einem Bereich zwischen ein paar Euro pro Tonne bis hin zu mehreren tausend Euro pro Tonne. Das TyGReSiC wurde erfolgreich im Hinblick auf die Formulierung strukturellen Keramikmaterials und Membranen getestet.

Die erzielten Ergebnisse (Sinterdichte bei 98 % der theoretischen Dichte) waren im Vergleich zu auf dem Markt erhältlichen Pulver sehr gut. Die mechanischen Eigenschaften des gesinterten TyGReSiC ähnelten denen marktführenden SiC-Pulvers. Dies lässt darauf schließen, dass das TyGReSiC für die strukturelle Anwendung geeignet ist.

Weitere Anwendungsbereiche werden derzeit untersucht.