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Werkstoffe und Kreisläufe (Subject) / Recycling (Lesson)

Recycling

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  • Definition Recycling -Strenge Definition -Bei Kunststoffen -Allgemeiner Sprachgebrauch -Unterschiedung Recycling (engl. = Rückführung)Die Rückführung von Abfällen in den Stoffkreislauf (Produktion- Verbrauch) durch Verwertung nennt man Recycling Streng genommen: dass ein Stoff ohne neuen Rohstoffeinsatz und ohne einen sehr hohen Verbrauch von Energie wieder genau zu dem Stoff wird, der er früher war. Recycling bei Kunststoffen: "Das Wiederverwenden von Kunststoff, wobei das Recyklat in der gleichen Weise wie neuer Kunststoff eingesetzt werden kann." Im allgemeinen Sprachgebrauch verstehen wir jedoch unter Recycling die Wiederverwertung von Müll. Beim Recycling wird unterschieden zwischen: -wiederholte Benutzung z.B. Pfandflaschen -Wiederverwendung in der Produktion (z.B. Flaschen zu Altglas)-Weiterverwertung in anderen Produktionsprozessen (Herstellung von Stahl aus Schrott) -Weiterverwendung in neuen Anwendungsbereichen (Verwendung von Altpapier als Dämmmaterial).
  • Bedeutung von Recycling früher/heute Früher: knappe Ressourcen Wertstoffe, Rohstoffe Kreislaufwirtschaft ländliche Strukturen, städtische Strukturen, wohoin mit dem Abfall, Reststoffe Heute: Industrialisierung begrenzte Ressourcen, Wertstoffe, Rohstoffe, Kreislauf Industrielle Strukturen, sektorielle Betrachtung ähnlich Energie
  • Recycling und Umwelt  Umweltschutz Naturschutz Ressourcenschutz Ökologie Geschichte Globalisierung
  • Wonach wird der Müll eingeteilt? Müll-Herkunft⇒Industrie, Gewerbe, Haushalt, sonstige Müll-Zusammensetzung⇒organisch, kompostierbar⇒organisch, umweltrelevant⇒anorganisch, umweltneutral⇒anorganisch, umweltrelevant
  • Nenne verschiedene Müllfraktionen organische Mischfraktion: Speisereste etc. Glas Metall Kunststoff Papier, Pappe Verbundstoffe Holz anorganische Mischfraktion: Sand etc. Sondermüll: Battereien, Lacke, Medikamente
  • Was sind Gründe zur Müllvermeidung? begrenzte Deponiekapazitäten Zunahme von Einwegverpackungen Ressourcenschonung Umweltentlastung Abfallstoffe → Wertstoffe
  • Was bedeutet Mülltrennung? Aufteilung/Trennung beim Sammeln⇒Tonnen, Säcke, Hol-Bringsysteme Trennung nach der Sammlung⇒Sortieranlagen
  • Nenne Recyclingmethoden rohstoffliche Verwertung werkstoffliche Verwertung energetische Verwertung
  • Erläutere das werkstoffliche Kunststoffrecycling Kunststoffe bleiben als Material erhalten (Makromoleküle bleiben unverändert) für alle thermoplastischen Kunststoffe anwendbar (80% der Kunststoffe). entspricht völlig den auch von traditionellen Werkstoffen wie Glas oder Metallen her bekannten Verfahren. in manchen Fällen recht kostenintensiv Vieles was technisch lösbar ist, ist unter wirtschaftlichen und ökologischen Gesichtspunkten nicht mehr sinnvoll.
  • Erläutere das rohstoffliche Kunststoffrecycling durch Hydrierung Hydrierung Kunststoffe unter hohem Druck und bei Temperaturen von rund 500°C mit Wasserstoff behandelt. ⇒Spaltung der Kunststoffmoleküle ⇒Wasserstoff lagert sich an die Bruchstücke an Recyclingprodukt: erdölähnliches Gemisch  ⇒Raffinerie: Daraus Gewinnung von Kraftstoffen, Heizölen und Rohstoffen für die Kunststoffproduktion Eignung: alle Kunststoffe vorherige Sortierung der Kunststoffe nicht notwendig.
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  • Erläutere das rohstoffliche Kunststoffrecycling durch Hydrolyse Einwirkung von Wasserdampf, hohem Druck und hoher Temperatur Aufspaltung in jene "Bausteine" aus denen sie hergestellt wurden. Die⇒Spaltprodukte können nach ihrer Reinigung wieder zur Herstellung genau des gleichen Kunststoffes eingesetzt werden, aus dem sie gewonnen wurden Eignung: nur bestimmte Kunststoffe (müssen im Verlauf ihrer Molekülketten in regelmäßigen Abständen leicht trennbare Stellen aufweisen.⇒Gezielte Einwirkung von Wasser: Spaltung! Eignung fpr Hydrolyse oder Alkoholyse:-Polyester (z. B. PET)-Polyamide (z.B. Nylon)-Polyurethane-Polycarbonate .
  • Erläutere das rohstoffliche Kunststoffrecycling durch Pyrolyse Kunststoff unter Sauerstoff-Abschluss (Luftabschluss) zersetzt. ⇒nicht verbrannt, sondern Zerlegung in petrochemische Grundstoffe Die langen Molekülketten werden aufgebrochen ⇒ niedermolekulare Fragmente. Umwandlung des Altkunststoffs  zunächst in Synthesegas (CO, H) und anschließend in Methanol besonders umweltfreundlich kann auf fast alle Kunststoffe angewandt werden.
  • Recyclingmethoden für Metalle Aufteilung in Metallsorten Aufteilung in Legierungen Trennung der Legierungen Neuherstellung von Metallprodukten⇒Konservendose zum Auto⇒Alufensterrahmen zum Fahrradrahmen
  • Erläutere das Glasrecycling Altglas ⇒ Trennung nach Farbe (Glascontainer) ⇒ Versortieren und Zerkleinern ⇒ Metall und Papier Abscheiden (Magnetabscheider/Papiersauger) ⇒ Sieben ⇒ Glasscherben ⇒ Aussortieren von Fehlfarben und sonstigen Fremdstoffen ⇒ Schmelzen ⇒ Formen ⇒ Glasflaschen, Behältergläser, etc.
  • Erläutere das Papierrecycling Altpapier und gebrauchte Kartonagen ⇒ Pressen ⇒ Papierballen ⇒ Zerkleinern ⇒ Auflösen von Altpapier/Zellstoff im Pulper ⇒ Faserbrei ⇒ Papier-/Kartonmaschine ⇒ Zeitungen, Kartons, Briefumschläge, Rohpapierrollen usw.
  • Aus welchen Schichten besteht eine H-Milch Verpackung und welche Funktionen besitzen diese? Polyethylen – Aluminium – Zellstoff – Polyethylen Polyethylen: Schutz (Dichtigkeit) von innen und außen Aluminium: Barrierewirkung gegenüber Feuchtigkeit, Luft und Bakterien, Aromaschutz und Stabilität Zellstoff: Stabilität
  • Recycling eines Getränkekartons Verpackungen werden zerkleinert. Schnipsel werden in Wasser in  Trommelpulper gebadet. Durch  Wasser saugen sich Zellstofffasern voll, quellen auf, lösen sich von Polyethylen und Aluminiumfolie ab. Papierfasern werden durch Löcher in Trommelwand nach außen gespült. verbleibende Aluminium- und Polyethylenreste werden nach zwei verschiedenen Verfahren weiterverarbeitet: Mit Hilfe der Pyrolyse werden die Polyethylen- und Aluminiumreste unter Sauerstoffabschluss erhitzt. ⇒Polyethylen wird in Energie umgewandelt, die im Produktionsprozess genutzt wird. Das Aluminium wird in hoher Qualität zurückgewonnen und der Aluminiumindustrie zur Weiterverarbeitung zur Verfügung gestellt. Die Aufarbeitung des Verbundwerkstoffes dient vor allem der Rückgewinnung von Zellulose.

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