BMW erprobt Recyclingmaterial für die Fahrzeugproduktion
Das Forschungsprojekt Car2Car untersucht, wie Materialien aus Altfahrzeugen wieder für neue Fahrzeuge nutzbar werden. Vor allem bei Stahl, Aluminium und Kupfer steigen die Rückführungsquoten unter erweiterten Sortierbedingungen im Versuch deutlich.
Das Forschungsprojekt Car2Car untersucht, wie sich Materialien aus Altfahrzeugen in hoher Qualität zurückgewinnen und erneut in der Fahrzeugproduktion einsetzen lassen.
BMW
BMW hat gemeinsam mit Partnern aus Industrie und Forschung untersucht, in welchem Umfang sich Materialien aus Altfahrzeugen wieder für hochwertige industrielle Anwendungen aufbereiten lassen. Im Forschungsprojekt Car2Car stieg die dafür definierte Rückführungsquote unter erweiterten Aufbereitungs- und Sortierbedingungen von 6 auf 51 Prozent. Besonders große Fortschritte erzielte das Konsortium bei Stahl, Aluminium und Kupfer. An Car2Car waren neben BMW verschiedene Unternehmen der Werkstoff- und Recyclingindustrie sowie mehrere Forschungseinrichtungen beteiligt. Das Projekt untersuchte 433 Fahrzeuge aus 60 Modellen des Herstellers.
Die sogenannte Car2Car-Quote beschreibt den Anteil der Materialien eines Altfahrzeugs, der in einer Qualität zurückgewonnen werden kann, die grundsätzlich eine erneute Nutzung in industriellen Anwendungen ermöglicht. Damit betrachtet das Projekt nicht allein die Menge recycelter Rohstoffe. Entscheidend ist auch, ob die gewonnenen Materialien die Qualitätsanforderungen für eine erneute Verwendung erfüllen.
Zusätzliche Sortierung erhöht die Materialausbeute
Für die Untersuchungen verglichen die Projektpartner unterschiedliche Verwertungsszenarien. Bei einer Fahrzeugkampagne mit marktüblichen Verfahren und lediglich vorgeschriebener Demontage erreichte die Car2Car-Quote über fünf betrachtete Werkstoffgruppen hinweg 6 Prozent. Erweiterte Verfahren erhöhten diesen Wert auf 51 Prozent. Dazu gehörten unter anderem eine verbesserte Vorsortierung, angepasste Schredderprozesse, zusätzliche Klassierung sowie sensorbasierte Sortierverfahren.
Die Ergebnisse unterschieden sich deutlich nach Werkstoff. Bei Stahl stieg die Quote unter den Forschungsbedingungen bis auf 81 Prozent. Für Aluminium erhöhte sie sich von 23 auf 52 Prozent und für Kupfer von 48 auf 68 Prozent. Laut BMW zeigen die Resultate vor allem bei Metallen ein erhebliches Potenzial für hochwertigere Materialkreisläufe. Die Versuche fanden allerdings unter optimierten Forschungs- und Demonstrationsbedingungen statt.
Stahl aus Altfahrzeugen gelangt zurück in die Produktion
Besonders weit führte das Konsortium den Kreislauf bei Stahl. Kupferhaltige Bestandteile können die Qualität von Stahlschrott beeinträchtigen und dessen Einsatz für anspruchsvolle Fahrzeuganwendungen erschweren. Im Projekt wurde deshalb ein zusätzlicher Klassierungsschritt eingesetzt, um die Kupferbelastung des Materials zu reduzieren. Das dafür entwickelte Verfahren hat der Münchner Automobilhersteller zum Patent angemeldet.
Aus dem aufbereiteten Schrott wurden anschließend neue Flachstähle hergestellt. Nach Material- und Qualitätsprüfungen gelangten daraus produzierte Stahlcoils in die industrielle Fertigung. Im BMW-Werk Leipzig entstanden damit mehr als 100.000 Serienteile, die laut Unternehmen in Fahrzeugen verbaut wurden. Der Versuch zeigt damit eine mögliche Prozesskette vom Altfahrzeug bis zum neuen Fahrzeugbauteil unter realen Fertigungsbedingungen.
Kunststoffe und Glas bleiben schwieriger
Die Ergebnisse lassen sich jedoch nicht ohne Weiteres auf sämtliche Werkstoffgruppen übertragen. Bei Kunststoffen und Glas sieht das Forschungsprojekt weiterhin deutlichen Entwicklungsbedarf. Materialvielfalt, Verbundstrukturen und hohe Qualitätsanforderungen erschweren dort die Gewinnung von Rezyklaten, die sich erneut für anspruchsvolle Fahrzeuganwendungen eignen.
Bei Kunststoffen seien künftig stärker aufeinander abgestimmte Prozessketten aus Sortier- und Aufbereitungstechnologien erforderlich. Auch bei Glas erreichte das Projekt keine mit den Metallfraktionen vergleichbaren Fortschritte. Für einen breiteren Einsatz müssen daher weitere technische Lösungen entwickelt und bestehende Verfahren verbessert werden.
Skalierung erfordert Investitionen und neue Prozessketten
Mit dem technischen Nachweis ist eine flächendeckende industrielle Umsetzung noch nicht erreicht. Nach Einschätzung des Konsortiums wären dafür zusätzliche Investitionen in Demontage, Sortierung und Recycling notwendig. Hinzu kommen skalierbare Prozessketten und Geschäftsmodelle, mit denen sich die zusätzlichen Aufbereitungsschritte wirtschaftlich betreiben lassen.
Eine weitere Rolle spielen regulatorische Vorgaben und die Verfügbarkeit geeigneter Materialströme. Die Projektergebnisse sollen unter anderem Erkenntnisse für die Weiterentwicklung der europäischen Altfahrzeugverwertung liefern. BMW verweist in diesem Zusammenhang auf künftige Anforderungen der europäischen ELV-Regulierung. Auch eine stärkere Digitalisierung der Recyclingprozesse könne nach Einschätzung des Konzerns dazu beitragen, Materialqualität und Rückverfolgbarkeit entlang der Wertschöpfungskette zu verbessern.
