RessourcenKolleg.NRW - Ressourcengewinnung aus gemischten Abfallfraktionen - Numerische Modellierung und Weiterentwicklung ausgewählter Verfahren und Verfahrenskombinationen für Sortier- und Klassierprozesse

Das Thema Ressourcensicherheit stellt neben der nachhaltigen Energieversorgung die zentrale gesellschaftliche Herausforderung des 21. Jahrhunderts dar. Der Standort Deutschland ist aufgrund der geographischen Rohstoffknappheit dabei besonders auf die Schließung von Stoffkreisläufen und die Nutzung von Sekundärrohstoffen angewiesen.
Fachliches Ziel der Forschungskooperation zwischen der FH Münster und der RWTH Aachen, im Rahmen des RessourcenKolleg.NRW, ist die ressourcenwirtschaftlich optimierte und umweltgerechte stoffliche und energetische Verwertung bisher unzureichend genutzter Abfallfraktionen, zur Schonung natürlicher Ressourcen und zur Minimierung der Abfallbeseitigung.

Konkret erreicht werden soll dieses Ziel durch die Rückgewinnung und Verwertung werthaltiger Metalle aus gemischten, verbundstoffreichen Abfallfraktion (z.B. Elektronikschrott, Schredderleichtfraktionen, Fraktionen aus dem Gebäude- und Infrastrukturbestand etc.) bei gleichzeitiger stofflicher und/oder energetischer Nutzung des Kunststoffanteils der Abfälle. Auch die (metallurgische) Nutzung des Kokses, der bei der thermochemischen Behandlung der Verbundfraktionen anfällt, soll betrachtet werden.

Das Labor für Strömungstechnik untersucht in diesem Zusammenhang ausgewählte Verfahren und Verfahrenskombinationen für Sortier- und Klassierprozesse. Ziel ist eine maßgeschneiderte, deutlich verbesserte Trennung vorzerkleinerter Abfallgemische und somit eine höhere Anreicherung der Wertstoffe, insbesondere Metalle und Kunststoffe.

Im Rahmen einer grundlegenden, rechnergestützten Analyse physikalisch relevanter Wirkmechanismen zur mechanischen Separation sollen existierende, bewährte Technologien (z.B. Setzmaschinen, Luftherde, Windsichter) in Kombination mit neuen Ansätzen detailliert analysiert, bewertet und im Verbund mit den beteiligten Partnern optimiert werden.

Neben der Optimierung der Anlagen soll durch die simulativ gewonnenen Erkenntnisse eine bessere Eingliederung in den Gesamtprozess erreicht werden. Sowohl ein Anpassen der Anlage an den Output der vorgeschalteten Einheit als auch ein Abstimmen des eigenen Outputs auf die Bedürfnisse des anschließenden Verarbeitungsschrittes kann den Ertrag an spezifischen Stoffen steigern.

Die theoretische/rechnergestützte Analyse soll sich jedoch nicht nur auf bestehende Systeme beschränken. Ganz bewusst sollen grundlegende physikalische Wirkmechanismen sehr grundsätzlich diskutiert und (ggf. auch in Kombination) im Rahmen von Simulationsrechnungen untersucht werden, um das Potential alternativer Ansätze abzuschätzen und bereits bestehende Systeme zu ergänzen und weiter zu optimieren.