Oerlikon HRSflow auf der K 2022
Qualitätsprüfung an Rädern
Kunststoffe aufbereiten, wiederverwenden und dabei den Ressourceneinsatz zu reduzieren, ist eine nachhaltige Lösung, die mit dem Verpackungsgesetz von 2019 neue Fahrt aufnahm. Ab 2022 schreibt das Gesetz eine Recyclingquote für Kunststoff von 63 % vor. Die Wiederverwertung ist durchaus herausfordernd, aber lohnenswert. So helfen energieeffiziente, präzise und dynamische Antriebslösungen bei dem Recycling von Kunststoffen.
Kunststoff kommt weltweit zum Einsatz. Mehr als 300 Millionen Tonnen des Werkstoffs werden jährlich verbraucht. Eine Verdreifachung dieser Zahlen soll bis 2050 möglich sein. Dies sind die Ergebnisse einer aktuellen Analyse von McKinsey & Company. Doch das Neumaterial wird weniger. Immer mehr Kunststoff-Verarbeiter denken um und verwenden recyceltes Material. Der Anteil sogenannter Rezyklate soll bis 2050 auf rund 50 % ansteigen.
Durch die Klimaerwärmung und die eingeleiteten Maßnahmen der Politik zur Erfüllung weltweiter Klimaziele bekommen die Themen Nachhaltigkeit und Kreislaufwirtschaft einen deutlichen Schub. Die Verarbeitung von Rezyklat, das Design und der Einsatz von dünnwandigen Produkten zur Materialreduktion oder beispielweise die Substitution von schweren metallischen Werkstoffen durch Kunststoffe im Bereich der E-Mobilität werden konsequenter umgesetzt. Diese und weitere Maßnahmen sollen dabei helfen, den CO2-Ausstoß zu reduzieren.
Das Recyceln von Kunststoff bietet viele Vorteile: Es ist ressourcenschonend, da Neuware ersetzt wird. Es ist energiesparend, da Herstellung von Rezyklat weniger Energie benötigt als Neuware. Es ist umweltschonend, da Kunststoffe nicht im Meer oder in der Natur ankommen. Es ist CO2-sparend, da weniger Kunststoffe verbrannt werden, und zuletzt ist das Rezyklat ein qualitativ hochwertiges Produkt.
Kunststoff kann nicht nur als Werkstoff, sondern auch energetisch verarbeitet werden. Dazu wird er in Öle oder Flüssiggas umgewandelt. Um Rezyklat zu erzeugen, bedarf es sechs Arbeitsschritten. Den Anfang macht das Sortieren. Dies ist wichtig, um später ein sortenreines Rezyklat zu erhalten. Danach werden die Kunststoffe zu Ballen gepresst und weitertransportiert.
Es folgt die maschinelle Zerkleinerung von Kunststoffabfällen bei großen Abfallrecyclingunternehmen und Kunststoffproduzenten. Nach der Zerkleinerung werden die Flakes, die je nach Sieblochgröße nur noch wenige Zentimeter groß sind, gewaschen und getrocknet, geschmolzen und zu Kunststoffgranulat geformt. Das gewonnene Rezyklat wird bei der Produktion von hochwertigen Spritzguss- oder Blasformteilen beigemischt. Daraus lassen sich dann neue Produkte herstellen.
Für jeden einzelnen Arbeitsschritt der Rezyklat-Herstellung werden effiziente Antriebslösungen benötigt, die kompakt, platzsparend und leistungsstark sind. Dafür bietet Baumüller energiesparende Konzepte wie beispielsweise High-Torque-Motoren.
Aufgrund ihrer auch bei kleinen Drehzahlen hohen Drehmomente sind Torque-Motoren bestens für Zerkleinerungsanlagen, also den dritten Arbeitsschritt, geeignet. Zudem sind sie robust, platzsparend und energieeffizient.
„Wir haben mit Baumüller einen Partner gefunden, der alles aus einer Hand liefert. Wir haben Antriebe gesucht, bei denen wir in einer hohen Drehzahlbandbreite fahren können. Wir fahren in einem Bereich von 0 bis 160 Umdrehungen am Rotor“, berichtet Stefan Roth, Konstruktionsleiter bei Weima. Durch das Zusammenspiel von Regler, Umrichter und Motor konnte der Energieverbrauch der Zerkleinerungsanlage WKS 2200 um 30 % reduziert werden.
Beim Zerkleinerungsvorgang müssen die Antriebe enorme Lastspitzen aushalten. Durch den Einsatz der High-Torque-Technologie sollen zum einen die Energiekosten beim Anwender sinken. Gleichzeitig sei die Leistungsdichte des Systems höher als bei Maschinen mit Asynchrontechnik, so Baumüller. Durch den Verzicht auf die Hydraulik ergeben sich Vorteile: Es gibt eine geringere Anzahl an Verschleißteilen, und die Energieeffizienz erhöht sich erheblich. Da kein Öl eingesetzt wird, ist das System zudem wesentlich umweltverträglicher.
Baumüller bietet ein Antriebssystem bestehend aus dynamischen und energiesparenden High-Torque-Motoren, Umrichtern und Steuerungstechnik. Schaltschränke fertigt Baumüller Dravinja kundenspezifisch an. Die individuelle Auslegung des Antriebssystems sorgt für eine auf den Kunden abgestimmte Auswahl der Antriebssystemkomponenten. Die Software-Lösung des Unternehmens besteht aus dem Load-Sharing, also der Lastaufteilung von Motoren, dem HMI-Template für eine einfache und schnelle Diagnose sowie einem standardisierten Software-Interface zu übergeordneten Prozesssteuerungen.
In der Steuerung wird das System auf Blockaden überwacht. Die Geschwindigkeit kann je nach Material und abhängig vom Drehmomentbedarf bis zur maximalen Drehzahl gesteigert werden. Wird die Blockade festgestellt, werden die Antriebe kurzzeitig reversiert. Durch die Änderung der Drehrichtung der Wellen werden blockierte Teile wieder befreit und der Zerkleinerungsvorgang fortgesetzt, ohne dass die Shredderwelle unnötigen Belastungen ausgesetzt ist. Bei Bedarf kann der Shredder sofort gestoppt werden.
Durch die hohe Energieeffizienz und die geringen Lebenszykluskosten der Baumüller-Torqueantriebe können Maschinenbetreiber in Zerkleinerungsmaschinen Geld sparen. Im Gegensatz zu Systemen mit Asynchronmotoren fallen zahlreiche Verschleißteile wie Kupplungen, Riemen oder Schwungräder weg und die Verfügbarkeit der Anlage wird damit gesteigert. Der Lastausgleich und das dynamische Start-Stopp-Verhalten mit sehr kurzen Reaktionszeiten verlängern die Lebensdauer der Shredderwelle.
Das Shredder-Komplettsystem von Baumüller lässt sich vollumfänglich in den Recyclingprozess von Kunststoff integrieren. Es setzt auf energieeffiziente Antriebskomponenten, die leistungsstark, kompakt und drehmomentstark sind. So kann Kunststoff ressourcenschonend und nachhaltig wiederverwendet werden.
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