Teilprojekt 9: BGMR
Rohstoffsicherung und -erhalt durch Aufbereitung und Verwertung von Gießerei-Stäuben - Bayerisches Konsortium für Gießereistaub-Metall-Rückgewinnung
Hintergrund
In Bayern finden sich über 30 mittelständische und 90 kleinere Gießereien, die mit einer Wertschöpfung von jährlich ca. 1 Mrd. Euro und rund 8.000 Beschäftigten eine wichtige Basis des bayerischen Fahrzeug- und Maschinenbaus darstellen. Bei den Gießprozessen dieser Unternehmen fallen unterschiedlichste Stäube an. Diese Staubfraktionen beinhalten Metallrohstoffe, die bei bisherigen Entsorgungswegen (z.B. als Ersatzbaustoff) als Ressource größtenteils verloren gehen und deren Entsorgung zunehmende Kosten für die Gießereien verursachen.
Aufgabenstellung
Im Sinne der bayerischen Ressourcenstrategie und der Ressourceneffizienz ist es aus ökonomischer und ökologischer Sicht von Interesse, Metallrohstoffe aus den Stäuben möglichst lange in der Produktionskette zu nutzen. Dabei galt es zuerst die Stäube zu charakterisieren, aktuelle Stoffstromwege zu visualisieren und schließlich praktikable Lösungsansätze für eine optimierte Abfallführung bis hin zur Wiederverwertung der Stäube für die KMUs zu finden.
Projektinhalt
Neben der chemischen und physikalischen Charakterisierung der Stäube, mussten aktuelle Stoffstromwege nachvollzogen werden. Hierfür wurde der gesamte Entsorgungsprozess digitalisiert. Versuche zur Metallabreicherung bzw. –anreicherung sollten Möglichkeiten der Aufbereitung aufzeigen. Darauf aufbauend sollten durch Versuche im Technikumsmaßstab konkrete Möglichkeiten der Wiederverwertung und deren Implementierung in der Industrie evaluiert werden.
Durchführung & Ergebnisse
Durch enge Kooperation mit den Projektpartnern konnten alle Ziele erreicht werden. Verschiedene Anfallstellen der Gießereien wurden analysiert, die Stäube klassifiziert und der Entsorgungsprozess digitalisiert. Grundsatzversuche zur Metallgewinnung zeigten sich als potenziell umsetzbar, jedoch im Kontext einer Umsetzung in der Industrie als nicht ausgereift und ökonomisch nicht rentabel. Auf diesen Erkenntnissen aufbauend, wurde eine Methode der direkten Wiederverwertung der Stäube durch Beimischung in der Produktion von SiC-Formlingen entwickelt. Weiterhin wurde ein Modell entwickelt, welches auf Grundlage ökologischer Indikatoren als Entscheidungshilfe für eine optimierte Wahl eines Entsorgungs- bzw. Wiederverwertungsverfahren dienen kann.
Beitrag zur Ressourceneffizienz
Mit Ressourcen effizient umzugehen ist branchen- und unternehmensunabhängig stets ein Ziel, welchem ein hoher Stellenwert zugeordnet wird. Dennoch scheitert die Implementierung oft an Gründen wie fehlendem Knowhow oder finanziellen Mitteln für eigene Forschungsvorhaben. Genau hier setzte der ForCYCLE II Projektverbund an. Stoffe im Sinne der Nachhaltigkeit so lange wie möglich im Kreislauf zu führen war dabei eines der übergeordneten Ziele. Das gelingt im Projekt BGMR durch Verwertung des Staubs und Produktion eines Formlings, der in der Gießerei wieder eingesetzt werden kann. Zusätzlich ermöglicht die Digitalisierung ein besseres Verständnis von Materialflüssen und hilft Optimierungspotenziale aufzuzeigen. Denn wie von der Abfallwirtschaftshierarchie vorgegeben, steht an oberster Stelle stets die Vermeidung von Abfall.
Kurzfilm
Ansprechpartner
Universität Augsburg
Institut für Materials Resource Management
Prof. Dr. Richard Weihrich
Wissenschaftszentrum Umwelt
PD Dr. Jens Soentgen
Wissenschaftlicher Partner
bifa Umweltinstitut GmbH
Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Rommel
Weitere Kooperationspartner
- Gießerei HEUNISCH GmbH (91438 Bad Windsheim)
- Trompetter Guss GmbH & Co. KG (95463 Bindlach)
- Franken Guss GmbH & Co. KG (97318 Kitzingen)
- Kemptener Eisengießerei Adam Hönig AG (87435 Kempten)
- AKW Apparate + Verfahren GmbH (92242 Hirschau)
- GPS SIC Keßl GmbH u. Co. KG (92724 Trabitz, Bärnwinkel)
Abschlussbericht
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