Pyrolyse von Altreifen und Gummiabfällen

von Helmut Haneklaus (Innovator/Entwickler) hh<at>actana.de

Problem

Riesige Mengen Altreifen werden in Zementfabriken und Heizkraftwerken als Energie-Ersatz verfeuert. Die damit einhergehenden Umweltbelastungen sind einschlägig bekannt. Ein alternatives Recycling ist die Zerkleinerung zu feinem Granulate oder Gummimehl. Diese Methode sieht auf dem ersten Blick nicht schlecht aus, jedoch bei genauerem hinschauen erkennt man die geringe Wertschöpfung. Es handelt sich um kein Recycling, sondern um ein Downcycling, also die Umwandlung von eigentlich wertvollem Material für eine minderwertige Nutzung, also eine unwirtschaftliche Vorgehensweise und Ressourcenverschwendung.

Eine alternative Methode zu einem echten Recycling ist die Pyrolyse, die auch als thermische Umwandlung oder Thermolyse bzw. De-Polymerisation bezeichnet wird. Dieses Verfahren wurde schon in der Jungsteinzeit für die Verschwelung von Holzteer und Pech verwendet. Für Altreifen findet die Verschwelung bei 400-900°C in einer Atmosphäre unter Vakuum statt. Am Ende des Prozesses bleiben ca. 35% Carbon-Black, 45% PyrolyseÖl, 10% Stahl (Drähte, etc.) und 10 Prozent sind Pyrolyse-Gas übrig, das zur Wärmeerzeugung für den Pyrolyse-Prozess und zur Trocknung des Perl-Russ im Prozess wieder eingesetzt wird. Der Carbon-Black kann in der Gummi- und Reifenindustrie zur Herstellung neuer Reifen verwendet werden. Bisher existieren keine Pyrolyse-Anlagen, die einen qualitativ hochwertigen Ruß zurückgewinnen und liefern können, der von Reifenherstellern akzeptiert wird. In einer Pilotanlage der Actana UG in Bramsche bei Osnabrück wurde aber mit dieser Technik ein Carbon Black mit der erforderlichen Qualität erzeugt. Außerdem wird Russ in der Farben- und Kunststoff-Industrie eingesetzt. Patente sind angemeldet. Die Technik wurde überwiegen in Saudi-Arabien enwickelt. Dort entstand vor 15 Jahren zuerst eine Prototyp-Anlage und nach derselben Funktion, wurde in Deutschland eine Pilotanlage gebaut, die in Saudi Arabien in Betrieb ging. Mit dieser erfolgten die notwendigen Entwicklungsprozesse, im Hinblick auf die Veredlung der Carbon-Black Fraktion. Damit erst entstanden marktfähige Endprodukte: "Perl-Ruß" für die Gummiherstellung und "Pigment-Ruß" für die Farben- und Kunststoff-Industrie.

Das Pilotprojekt

Die Actana-Anlage im Pilot-Betrieb diente zur Marktvorbereitung und der Entwicklung notwendiger Raffinationsanlagen des GREEN-Carbon-Char (GCC). GREEN-Carbon-Black (GCB) in guter Qualität ist bekanntlich ein wichtiger Rohstoff für die Reifenherstellung und viele weitere Anwendungen. Ferner wird Stahl, Öl und Gas zurückgewonnen. Mit dem hochkalorischem Brenngas wird die notwendige thermische Energie erzeugt und für den Pyrolyseprozess bereitgestellt. Die Bilanz der CO2-Einsparung ergibt beachtliche Mengen, wenn die genannten 4 Rohstoffe neu produziert würden.

Wirtschaftlichkeit

Aktuell verlangt der Reifenhandel eine Gebühr für die Rücknahme von Altreifen, die auch in den Preis von Neureifen einkalkuliert sein kann. Auch die Abgabe bei kommunalen Recyclinghöfen ist gebührenpflichtig. Diese Sammelstellen können die Altreifen dann kostenlos im Altreifen-Pyrolyse-System (APS) regional abgeben. Für die Anlieferung an Zementfabriken und Heizkraftwerken entstehen Shredder- und Transport-Kosten. Außerdem werden die Umwelt-Auflagen immer schwieriger.

Für eine Anlage mit einer Kapazität von 10.000 Tonnen pro Jahr wäre nach den Erkenntnissen der Entwickler und Betreiber aus dem Betrieb der Pilotanlage eine Investition von 3,3 Mio. EUR erforderlich. Bei einer 100 %igen Auslastung würde sie Umsätze von 3.125.000 EUR im Jahr erwirtschaften. Die Personalkosten werden mit 600.000 EUR pro Jahr (mit 25 % Personalnebenkosten = 750.000 EUR) veranschlagt. Weiter wäre mit 200.000 EUR weiteren Betriebskosten (Reserve) zu rechnen. Daraus ergibt sich folgende überschlägige Gewinnerwartung:

Umsatz bei 80 % Auslastung                  2.500.000
Personalkosten + Nebenkosten          - 750.000
Abschreibungen (3,3 Mio.€ : 10 Jahre)       - 330.000
sächliche Betriebskosten            - 200.000
Verwaltungskosten (5 % vom Umsatz)       - 125.000
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Rohgewinn                         1.095.000
anfängliche kalk. Zinsen (4 % x 3,3 Mio. €)        - 132.000
                           ------------
                              963.000
Umsatzrentabilität:                    38,52 %

Die Actana UG sucht Investoren - gern im Crowdfunding, um dieses umweltfreundliche Verfahren erstmals in Industriegröße zu realisieren.