Aluminium wiederverwenden – ohne Qualitätsverlust

Die ACR-Institute ÖGI, OFI und ZFE werden im Projekt „SekAI“ die Wissensbasis schaffen, um den Anteil von recyceltem Aluminium bei seriengefertigten Gussteilen maximal erhöhen zu können, ohne dass bei der Qualität Abstriche gemacht werden müssen. Davon profitieren Klima, Umwelt und der mittelständische Gießereisektor.

Aluminiumlegierungen sind praktisch überall – von der Getränkedose über den Laptop bis zu Konstruktionsteilen im Automobilbau. 130.000 Tonnen wurden 2019 allein in Österreich verarbeitet, 97 Prozent aller Gussteile, die in österreichischen Gießereien im Serienguss produziert werden, sind aus Aluminium.

Der Aluminium-Guss ist ein wesentlicher Wirtschaftsfaktor: Die mittelständischen Gießereien in Österreich sind vor allem für die Automobilindustrie Europas ein wichtiger Partner. Aluminium hat ein Problem: Der Abbau ist hochgiftig; die Weiterverarbeitung energieintensiv und reich an Treibhausgasemissionen. „Aluminium nicht wiederzuwenden ist schon allein vor dem Hintergrund der Umweltkosten nicht zu rechtfertigen“, sagt Bernhard Panzirsch vom Österreichischen Gießerei Institut (ÖGI). „Hinzu kommt, dass Recycling dazu beiträgt, die Kosten zu senken, und dies ist ein Wettbewerbsvorteil für die österreichischen Gießereien.“

Das ÖGI wird mit dem Österreichischen Forschungsinstitut für Chemie und Technik (OFI) und dem Zentrum für Elektronenmikroskopie Graz (ZFE) im Projekt SekAI – die Abkürzung steht für sekundäres Aluminium – die Wissensbasis schaffen, um den Anteil von recyceltem Aluminium bei seriengefertigten Gussteilen maximal zu erhöhen, ohne dass bei der Qualität Abstriche gemacht werden müssen.

a Aluminium Barren gestapelt
b Haufen Aluminiumschrott

„Aluminium nicht wiederzuverwenden ist schon allein vor dem Hintergrund der Umweltkosten nicht zu rechtfertigen.“

Bernhard Panzirsch, Projektleiter ÖGI

Aluminiumlegierungen können nicht so einfach wieder eingeschmolzen werden, um sie dann in ein neues Gussteil zu verwandeln. Bereits allerkleinste Mengen eines bestimmten Elements verändern die Qualität eines Gussteils. Aluminium-Schrott aus externen Quellen enthält eine Vielzahl zunächst unbekannter unterschiedlicher Elemente und vielfach auch Fremdstoffe wie Kunststoff – all dies in je variablen Anteilen und in unterschiedlicher Zusammensetzung.  „Chlor, Kohlenstoffverbindungen – es ist alles möglich. Wir wissen nicht, was sich genau in welchen Mengen in dem Schrott befindet“, sagt Panzirsch.

Um unter diesen Bedingungen ein Maximum an Recycling zu realisieren, will SekAI feststellen, wo dieses Maximum genau liegt.  Wieviel sekundäres Aluminium verträgt ein Gussteil, bevor die Qualität darunter leidet? Welche Mechanismen stehen hinter Qualitätseinbußen und welche Gegenmaßnahmen können Gießer setzen? Am Ende von SekAI soll eine Datenbank stehen, die den Gießern die notwendigen Informationen liefert, um sekundäres Aluminium risikolos zu verwenden. „Die Gießer sollen darauf vertrauen können, dass ihre Produkte weiterhin den allerhöchsten Qualitätsansprüchen genügen“, so Panzirsch. „SekAI wird die Grundlagen für viele Innovationen in der Gießerei schaffen, die den Klima- und Umweltschutz voranbringen.“ Vor dem Hintergrund der wohl dauerhaften Rohstoff-Knappheit ist Know-how beim Einsatz von sekundärem Aluminium in Zukunft wettbewerbsentscheidend.