Holzwerkstoffrecycling durch thermohydrolytische Spaltung

Verfahren ermöglicht gesetzlich vorgeschriebene Wiederverwertung – Forschungsprojekt der Pfleiderer AG

Abfälle, die mehr als fünf Prozent organisches Material enthalten, dürfen ab 2005 nicht mehr auf Deponien entsorgt werden. Dazu gehören auch Holzprodukte und Holzwerkstoffe. Die Pfleiderer AG hat ein Verfahren entwickelt und in einer Funktionsmusteranlage angewandt, in der gebrauchte Holzwerkstoffe wieder aufbereitet und ohne Energieverluste erneut der Produktion zugeführt werden können. Das Forschungsprojekt wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen des Förderschwerpunkts „Integrierter Umweltschutz im Bereich der Holzwirtschaft“ gefördert.

Am Pfleiderer-Standort Rheda (Nordrhein-Westfalen) entstand unter Anwendung bereits patentierter Verfahren des Unternehmens eine Spanplatten-Recycling-Funktionsmusteranlage, die eine kontinuierliche thermohydrolytische Spaltung im geschlossenen System ermöglicht. Das so gewonnene Spanmaterial soll vor Ort ohne Energieverluste direkt der ebenfalls kontinuierlichen Spanplattenherstellung zugeführt werden. Der Einsatz des Verfahrens ist grundsätzlich in jedem Spanplattenwerk möglich.

Mit der Thermohydrolyse können alle auf Basis von Harnstoffharzen hergestellten Spanplatten – das sind über 90 Prozent – wieder verwertet werden. Zunächst werden sie mechanisch zu Bruchstücken von einigen Zentimetern Größe vorgebrochen. Magneten und Suchspulen entfernen anschließend Verunreinigungen. Nun folgt die eigentliche thermohydrolytische Spaltung in einem geschlossenen System unter gesättigter Wasserdampfatmosphäre bei Temperaturen von 120 bis 180 Grad Celsius. Unter diesen Bedingungen spaltet sich das Harnstoffharz in seine Komponenten, so dass sich der Zusammenhalt in der Platte auflöst und die Späne sich trennen.

Die benötigte Aufschlusszeit kann verkürzt werden, indem die Bruchstücke gedämpft oder mit Wasser vorgequollen werden. Anschließend werden weitere freigesetzte Fremdstoffe sowie Beschichtungsmaterial mittels einer Siebeinrichtung beziehungsweise einer nachgeschalteten Suchspule und Magneten von den Recyclingspänen getrennt.
Um alle Arbeitsschritte kontinuierlich durchführen zu können, entwickelte Pfleiderer eine Prozesstechnologie, bei der die einzelnen Arbeitsschritte in mehreren hintereinander geschalteten druckdichten Rohrschnecken erfolgen. Diese sind dabei als Abzugs- und Stopfschneckenförderer mit stirnseitigem Auslauf und vorgeflanschtem Rohrstutzen ausgebildet, um an jeder Stelle die notwendigen Temperatur- und Druckverhältnisse erreichen zu können. Die beim Aufschluss entstehende Abluft wird einer thermischen Nachbehandlung unterzogen, wobei die Abluftbestandteile zu Wasser und Kohlendioxid aufgespalten werden.

Das erhaltene Spanmaterial entspricht in seiner Qualität Frischspänen und kann wie diese mit handelsüblichen Bindemitteln zu neuen Holzwerkstoffen verleimt werden. Anhaftende Reste des alten Bindemittels können dabei reaktiviert werden und bewirken so einen geringeren Verbrauch an neuem Bindemittel, wodurch Kosten reduziert werden können. Ein weiterer entscheidender Vorteil des Verfahrens ist die Möglichkeit, das Spanmaterial ohne Temperaturverluste direkt dem kontinuierlichen Produktionsprozess zuzuführen. Im vergleich zu diskontinuierlichen Verfahren kann somit der Energieverbrauch wesentlich gesenkt werden.

Im Rahmen des Förderschwerpunkts „Integrierter Umweltschutz im Bereich der Holzwirtschaft“ fördert das BMBF Forschungsarbeiten in den Bereichen Holzwerkstoffherstellung, Holzbau, Sägewerke, Holzvergütung und Klebetechnik. So sollen die umweltgerechten Anwendungsmöglichkeiten des nachwachsenden Rohstoffs Holz aufgezeigt und genutzt werden. Über dieses und weitere Projekte innerhalb des Förderschwerpunkts informiert die Website www.holz-und-umwelt.de, die im Rahmen des projektbegleitenden Wissens- und Technologietransfers durch die Deutsche Gesellschaft für Holzforschung erstellt und gepflegt wird. Dort sind auch die Adressen und Ansprechpartner der jeweiligen Zuwendungsempfänger beziehungsweise Projektbearbeiter zur Kontaktaufnahme sowie umfangreiche Links zu Forschungsinstituten und Unternehmen abrufbar.