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Das Innenleben des Polaris Shredders © Lindner-Recyclingtech GmbH
Das Innenleben des Polaris Shredders © Lindner-Recyclingtech GmbH

APA

Ein Shredder für alle (Ab-)Fälle

12.02.2018

Das Aufbereiten von Abfällen ist üblicherweise ein mehrstufiger Prozess mit Sortierung, Vor- und Nachzerkleinerung des Materials in mehreren Anlagen. Das Kärntner Unternehmen Lindner-Recyclingtech hat diese Abläufe vereinfacht und in einer Maschine vereint. Endprodukt ist ein Granulat, das zum Beispiel als Ersatzbrennstoff in der Zementindustrie Verwendung findet. Das System ist für den Staatspreis Innovation 2018 nominiert.

Abfall ist ein gefragtes Gut. Zerkleinerte, aber ansonsten unbehandelte Industrie- und Gewerbeabfälle, die für das klassische Recycling nicht mehr infrage kommen, gewinnen zum Verheizen als Ersatzbrennstoffe (EBS) an Bedeutung. Eingesetzt werden EBS anstelle von fossilen Brennstoffen vor allem in Industrie-, Heiz-, und Zementkraftwerken. Der steigende Bedarf an diesem Produkt und an der kosteneffizienten einstufigen Aufbereitung von Abfällen waren der Ausgangspunkt für Lindner-Recyclingtech mit Sitz in Spittal/Drau, an einer neuen Technologie zu tüfteln.

"Die Zementindustrie versucht, möglichst viel EBS einzusetzen und dadurch Öl, Gas und Kohle zu sparen", erklärte Peter Schiffer, Leiter der Abteilung Forschung und Entwicklung bei Lindner, gegenüber APA-Science die Ausgangslage. Zunehmend werden daher auch deren Öfen auf den schnelleren und einfacheren Einsatz dieser Brennstoffe ausgelegt. Damit einher gehe der Wunsch nach gesamtheitlichen Maschinenkonzepten. Bisher hat man zum Zerkleinern der Abfälle einen langsam drehenden Vorzerkleinerer gebraucht, der das grobe Material für den nachfolgenden Shredder gewissermaßen "vorkaut". "Das heißt, man hat eine riesige Maschine mit einer kleinen Leistung dahinter", so Schiffer. Dazu kommen normalerweise noch Anlagenkomponenten wie Förderbänder, Störstoffsichter und Nachzerkleinerer. "Wir haben es geschafft, diese industrielle Leistung mit einer einzigen Maschine darzustellen."

Zwei Jahre Entwicklungszeit

Hinter der Markteinführung von "Polaris" stecken insgesamt ungefähr zwei Jahre Entwicklungszeit, unter anderem in Kooperation mit dem Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben. Während die Montanuni vor allem den angenommenen Markttrend nach Einzellösungen zur Produktion von EBS analysierte und die Maschine anschließend evaluierte, wurde an der Technologie im Unternehmen selbst getüftelt - und das im wahrsten Sinn des Wortes auf "Biegen und Brechen".

Auf dem Weg zu einer Kombination aus langsam drehendem Vorzerkleinerer und einer ebenso effizienten wie robusten Shreddermaschine hat das Entwicklerteam zunächst "einen kompletten Schiffbruch" erlitten, erinnert sich Schiffer: "Totalschaden beim Getriebe. Den Antrieb hat es zerrissen, weil der mit den Störstoffen in dieser Anzahl nicht zurecht gekommen ist." Auch die Messergeometrie, also die Anordnung der Zerkleinerungswerkzeuge auf dem Rotor, habe nicht funktioniert - "alles zerbrochen und zerbröselt".

Davon ließ man sich aber nicht unterkriegen, denn schon die ersten Dauertesterkenntnisse ergaben die doppelte Leistung mit dem gleichen Energiebedarf der alten Technologie. Weitere Prototypen wurden entwickelt. Dabei herausgekommen ist ein spezieller Antrieb, der insofern eine Verwandtschaft mit Vorzerkleinerern aufweist, als dass er statt eines Getriebes einen sehr elastischen Riemenantrieb hat. Eine große Sicherheitskupplung sorgt dafür, dass die Antriebsenergie weggekuppelt wird, "wenn es kracht" - also ein grobes Abfallteil die Anlage blockiert. Dass die Maschine in einem solchen Fall keinen Schaden nimmt, wurde neben der Kupplung mit einer ausgefeilten Messergeometrie und einem speziell entwickelten Werkstoff für die Halterungen der Schneidmesser erreicht. Woraus die Metalllegierung besteht, ist Betriebsgeheimnis.

"Ihr könnt alles reinwerfen"

Die Entwickler mussten sich erst langsam herantasten, um das System auszuloten. Ausloten heißt in dem Fall, die Drehzahl auf jenes Maximum zu bringen, bei dem die neuen Materialien noch mitmachen. Nach einer Reihe von Versuchen hat sich das System auf 112 Umdrehungen pro Minute eingependelt: "Mit diesem Messersystem können wir die Maschine jetzt ruhigen Gewissens in der ganzen Welt verkaufen und sagen: 'Ihr könnt alles reinwerfen'." Was oben als Industrieabfall hineingeworfen wird, kommt unten in Form von Granulatstücken von 60 bis 100 Millimetern Größe heraus. Nachdem ein Magnet noch Eisenteile herausgefischt hat, kann das Granulat - im Fall der Zementindustrie - direkt in den Ofen verfeuert werden.

Schon während der Entwicklungszeit konnte eine Reihe von Entsorgungsbetrieben die Anlage im Echtbetrieb testen und hatte damit einen "Early Adopter"-Vorteil. Erstmals einem großen Publikum vorgestellt wurde der Polaris Shredder im Juni 2016 auf der Weltleitmesse in München, der "IFAT Entsorga". Die Investitionen in das Projekt beliefen sich auf rund 1,5 Mio. Euro, und sie rentieren sich bereits. Innerhalb eines Jahres setzte das Unternehmen mehr als 20 Maschinen ab (mittlerweile ca. 30) und lukrierte damit fast zehn Prozent des Umsatzes.

Das Unternehmen beschäftigt insgesamt ca. 300 Mitarbeiter, der Umsatz beträgt ungefähr 65 Mio. Euro. In der Forschungsabteilung von Lindner-Recyclingtech arbeiten 17 Personen, das F&E-Budget beträgt im Schnitt ungefähr drei bis fünf Prozent des Umsatzes.

Service: Diese Meldung ist der Auftakt einer Serie zum Staatspreis Innovation, bei der APA-Science bis zur Preisverleihung am 22. März allwöchentlich eines der sechs nominierten Projekte vorstellt: http://science.apa.at/kooperation/Staatspreis

Abfall rein, Ersatzbrennstoff raus

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