FACH-BERICHT Fachbericht 2020 - Swico
←
→
Transkription von Seiteninhalten
Wenn Ihr Browser die Seite nicht korrekt rendert, bitte, lesen Sie den Inhalt der Seite unten
FACH-
BERICHT
Fachbericht
2020
2020
SENS
Swico
SLRS
00 Inhalt Fachbericht 2020 01 Vorwort 5 02 Post-Projekt 6–7 03 Porträt Recyclingsysteme 8–9 04 Technische Kommission und CENELEC 10–11 05 Mengen – SENS/Swico/SLRS 12–15 06 Wärmeüberträger 16–19 07 LCA einfach erklärt 20–23 08 LZR/Sorec Batchversuch mit Input-/Outoutanalyse 24–29 09 Recyclisten-Lehre 30–31 10 Inputbasierte Recyclingquote, ein neuer Ansatz 32–33 11 PCB-Frachtbetrachtung 34–35 12 Recycling von Leuchtmitteln im Wandel 36–39 13 Kreislaufwirtschaft beim Recycling von EAG 40–41 14 StEP/SRI Plastic Guide und SRI II 42–43 15 Kantonsvereinbarung – eine Erfolgsgeschichte 44–45 16 Autoren 46–47 17 Links 48 18 Kontakt und Impressum 49
01 Vorwort
Zukunftsweisende
Massstäbe
Das dominierende Thema in Europa und der Schweiz ist die Kreislaufwirtschaft.
Gerade hierzulande verzeichnen wir einen hohen Ressourcenverbrauch. Für die
Schweiz als rohstoffarmes Land hat daher die Gewinnung von Sekundärrohstoffen
einen wichtigen Stellenwert.
Im gemeinsamen Interesse von Gesellschaft, Wirtschaft und Gerade in unserer Branche gilt: kein Fortschritt ohne fun-
Umwelt werden mehrheitsfähige Lösungsansätze gesucht, diertes Know-how – zum Beispiel das von gut ausgebildeten
die in unserem hochentwickelten Land dazu beitragen, Recyclistinnen und Recyclisten. Die sorgfältige Aus- und
Energie- und Materialeinsatz zur Herstellung von Produkten Weiterbildung in der Recyclingindustrie ist eine treibende
und Dienstleistungen zu minimieren, die Lebensdauer von Kraft für Innovationen. Wir freuen uns, Ihnen im diesjährigen
Produkten zu verlängern und Abfälle wo immer möglich zu Fachbericht die aktuellsten Einblicke in die Fortschritte unse-
vermeiden oder zu verwerten. Durch die Rücknahmesysteme rer Branche zu geben.
wird der Kreislauf geschlossen.
Wir wünschen Ihnen eine spannende Lektüre.
Das eRecycling-System in der Schweiz gehört zu den erfolg-
reichsten der Welt. Die Rücklaufquoten sind doppelt bis drei-
mal so hoch wie in den meisten anderen Ländern Europas.
Der Nutzen für die Umwelt ist beeindruckend. Die Schweiz hat
schon seit Jahrzehnten Rücknahmequoten von rund 65 %, im
Gegensatz zu Ländern in der EU, wo diese zwischen 25 und
50 % liegen. Wir setzen hier international zukunftsweisende
Judith Bellaiche Heidi Luck Silvia Schaller
Massstäbe.
Swico SENS SLRS
Gleichzeitig steigen die Anforderungen an Recyclingprozesse
im Zuge rascher technologischer Fortschritte. Das Recycling
von Elektro- und Elektronikaltgeräten (EAG) ist besonders
komplex und im ständigen Wandel. EAG weisen beispielswei-
se einen zunehmenden Anteil an verschiedenartigen Elektro-
nikkomponenten, Batterien und Kunststoffen auf. Für deren
Entfernung oder Rückgewinnung sind die heute etablierten
Recyclingtechnologien nicht immer die optimale Lösung. Das
gilt es zu erkennen, um im Anschluss Prozesse zu optimieren.
So wurde über zwei Jahre die Umweltrelevanz PCB-haltiger
Kondensatoren untersucht. Welche PCB-Fracht gelangt mit
den Kondensatoren in das Recycling? Ist diese Fracht umwelt-
relevant? Welche Regeln sollen künftig für die Entsorgung von
Kondensatoren gelten?
4 Fachbericht 2020 | SENS, Swico, SLRS 5
03 Post-Projekt
Eine kühne Idee:
Elektronische Spielwaren direkt
zu Hause entsorgt
Roman Eppenberger
Anlässlich des International E-Waste Day am 14. Oktober 2019 testeten die
Post und SENS eRecycling die Domizilsammlung von elektronischen Spielwaren
in den zwei Regionen Seefeld und Schwamendingen in Zürich. Während zweier
Monate konnten die defekten Geräte in einem Recyclingbeutel im eigenen
Milchfach deponiert werden, und die Post überführte diese ins Recycling.
Elektronische Spielwaren werden bei SENS eRecycling seit der Zielgruppe Familien lag bei 180 Säcken – dies wurde also
30 Jahren gesammelt und fachgerecht recycelt. Bis anhin bei Weitem übertroffen. Die 207 kg gesammelter Elektro-
mussten Herr und Frau Schweizer zur Sammelstelle oder zum schrott waren zu 89 Prozent Elektrogeräte mit vorgezogener
Detailhandel fahren, um das defekte Gerät kostenlos zurück- Recyclinggebühr (vRG), zu 10 Prozent Elektrogeräte ohne
zugeben. Wie können wir die Rückgabe noch einfacher und vRG und nur zu 1 Prozent Fremdstoffe. Die Qualität des Inhalts
bequemer gestalten? Wie können wir noch mehr Wertstoffe der Sammelsäcke war sehr zufriedenstellend. Zudem bekamen
zurückgewinnen, die sonst ungenutzt bei den Leuten im Keller wir in den zwei Monaten zahlreiche positive Rückmeldungen
liegen? Wäre es nicht grossartig, wenn man unbenutzte und direkt aus der Bevölkerung, es wurden Nachbestellungen der
defekte Geräte direkt zu Hause entsorgen könnte? Eine kühne Sammelsäcke aufgegeben und Anfragen von Schulen für
Idee, die die SENS gemeinsam mit der Post getestet hat. Vorträge und Unterrichtsmaterial gestellt.
Am Beispiel von elektronischen Spielwaren wurden ab dem
14. Oktober 2019 während zweier Monate in zwei Regionen Wir nehmen den International E-Waste Day 2020 erneut zum
in Zürich (Schwamendingen und Seefeld) Domizilsammlungen Anlass, einen Schritt vorauszudenken, Visionäres zu ermög-
durchgeführt. Rund 30 000 Haushalte wurden mit einem lichen und das eRecycling weiterzubringen. Deshalb werden
Recyclingheld-Mailing, in dem der Sammelsack direkt enthal- wir den Pilotversuch auf eine grössere Zielgruppe und wei-
ten war, angeschrieben. Defekte Geräte konnten im Helden- tere Regionen ausdehnen. Der nächste International E-Waste
sack im Milchfach deponiert werden, und die Post holte diese Day findet am 14. Oktober 2020 statt. Der Tag wurde vom
bei ihrer regulären Auslieferung der Briefe ab. Belohnt wur- WEEE Forum (International Association of Electronic Waste)
den unsere Recyclinghelden, die beim Pilotprojekt mitmach- ins Leben gerufen – mit dem Ziel, die Öffentlichkeit für
ten, mit einem tollen Heldenschlüsselanhänger. das Recycling von Elektroschrott zu sensibilisieren und die
Verbraucher zu ermutigen, ihren Elektroschrott zu recyceln.
Warum elektronische Spielwaren?
Weil bestimmt jede Familie mit Kindern noch ein altes Elektro-
auto oder eine kaputte Drohne zu Hause herumliegen hat,
das bzw. die schon längst hätte entsorgt werden sollen. Dies
war die perfekte Gelegenheit und gab uns einen ersten Ein-
druck davon, ob und wie die Bevölkerung diesen neuen Ent-
sorgungskanal nutzt und ob wir so zusätzliche Wertstoffe
gewinnen können.
72 % Elektro mit vRG
Was hat die Aktion gebracht? 8% Elektro ohne vRG
Und wie geht es weiter? Wir haben in den zwei Monaten 300 19 % Spielwaren
Heldensäcke gesammelt. Die Zielgrösse für den Rücklauf 1% Fremdstoffe
6 Fachbericht 2020 | SENS, Swico, SLRS 7
03 Porträt Recyclingsysteme
Stiftung SENS, Swico und SLRS
Kompetent und nachhaltig
Swico SLRS
Seit über 20 Jahren stellen die 3 Rücknahmesysteme Swico, SENS eRecycling Swico Recycling ist ein Spezialfonds innerhalb des Wirt- Die grundsätzliche Systemverantwortung für Leuchten
und SLRS die ressourceneffiziente Rücknahme und Wiederverwertung sowie schaftsverbands Swico, der sich ausschliesslich mit der kosten- und Leuchtmittel trägt die SLRS. Die SLRS kümmert sich um
deckenden Verwertung von Altgeräten befasst. Die Tätig- die Organisation der flächendeckenden Entsorgung von
die fachgerechte Entsorgung von elektrischen und elektronischen Geräten keit von Swico hat zum Ziel, Rohstoffe zurückzugewinnen Leuchtmitteln und Leuchten in der ganzen Schweiz. Für die
sicher. und Schadstoffe umweltgerecht zu entsorgen. Dabei liegt der Finanzierung dieser Aktivitäten verwaltet die SLRS je einen
Fokus von Swico auf Geräten aus den Bereichen Informatik, Fonds für Leuchtmittel und Leuchten, der sich aus der jeweili-
Unterhaltungselektronik, Büro, Telekommunikation, grafische gen vRG speist. Ferner gehören die Schulung und Sensibili-
Industrie sowie Mess- und Medizinaltechnik wie beispielsweise sierung der Marktteilnehmer in Bezug auf das Recycling von
Die Aufteilung auf drei Systeme hat historische Gründe, die sie im Sortiment führen, kostenfrei zurückzunehmen. Kopierer, Drucker, Fernsehapparate, MP3-Player, Handys, Leuchtmitteln und Leuchten sowie die Information aller
da in den Anfangsjahren des institutionalisierten Recyclings Um ein nachhaltiges und umweltbewusstes Recycling von Fotokameras usw. Eine enge Zusammenarbeit mit der Eidge- Anspruchsgruppen zum Tätigkeitsbereich der SLRS. Die SLRS
branchenspezifische Systeme aufgebaut wurden. Diese elektrischen und elektronischen Geräten wettbewerbsgerecht nössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa) unterhält in allen Bereichen eine enge Partnerschaft mit der
dienten dem Zweck, die Nähe zur jeweiligen Branche zu finanzieren zu können, wird bereits beim Kauf solcher Geräte einer Forschungs- und Dienstleistungsinstitution für Material- Stiftung SENS. So setzt die Stiftung SENS als Vertragspartnerin
gewährleisten, um damit auf deren spezifische Bedürfnisse eine vorgezogene Recyclinggebühr (vRG) erhoben. Die vRG ist wissenschaften und Technologieentwicklung innerhalb des der SLRS mit ihrem Rücknahme- und Recyclingsystem nicht
eingehen zu können. Dadurch konnten auch anfängliche ein effizientes Finanzierungsinstrument, welches gewährleistet, ETH-Bereichs, trägt entscheidend dazu bei, dass Swico hohe nur Sammlung und Transport, sondern auch Recycling, Kon-
Vorbehalte gegen die bis heute freiwillige Teilnahme an einem dass sich SENS, Swico und SLRS der fachgerechten Bearbei- und schweizweit einheitliche Qualitätsstandards bei allen trolle und Reporting im Bereich Leuchten und Leuchtmittel
Rücknahmesystem abgebaut werden. Je nachdem, um welche tung ihres jeweiligen Gerätebereichs annehmen sowie den Entsorgungsdienstleistungen durchsetzen kann. operativ um.
Art von elektrischem oder elektronischem Gerät es sich Herausforderungen der Zukunft stellen können.
handelt, ist heute entweder SENS, Swico oder die SLRS für
die Rücknahme zuständig. SENS
SENS eRecycling ist eine unabhängige, neutrale und nicht
Im Jahr 2019 wurden von den drei Systemen rund 127 600 gewinnorientierte Stiftung und tritt nach aussen mit der Marke
Tonnen 1 ausgediente elektrische und elektronische Geräte SENS eRecycling auf. Ihr Fokus liegt auf der Rücknahme, der Abbildung 1: Die Rücknahmesysteme im Überblick.
entsorgt. Damit haben Swico, SENS und SLRS auch bedeutend Wiederverwertung und der Entsorgung von Elektro- und
dazu beigetragen, dass wertvolle Ressourcen wieder in den Elektronikgeräten der Bereiche Haushaltsklein- und Haushalts-
Wirtschaftskreislauf zurückgeführt werden konnten. Mit der grossgeräte, Bau-, Garten- und Hobbygeräte sowie Spielwaren. Aufbereitung
Sekundärstoff
internationalen Vernetzung der drei Organisationen auf Dazu arbeitet die SENS eng mit spezialisierten Netzwerken
europäischer Ebene – beispielsweise als Mitglieder des WEEE- zusammen, in denen die am Recycling von elektrischen und
100 % Hersteller 95 % Sammelstellen 75 %
Forums (Forum for Waste Electrical and Electronic Equipment) elektronischen Geräten beteiligten Parteien vertreten sind. Importeure Konsumenten Handel Transporteure Recyclingbetriebe Rohstoffhandel
– helfen sie mit, auch grenzüberschreitend Massstäbe In Kooperation mit ihren Partnern setzt sich die SENS dafür Handel Gemeinden
beim Recycling von elektrischen und elektronischen Geräten ein, dass das Recycling dieser Geräte im Einklang mit
vRG im Verkaufspreis
zu setzen. ökonomischen und ökologischen Grundsätzen stattfindet. enthalten Kontrollstellen Verbrennung
Die Verordnung über die Rückgabe, die Rücknahme und Rücknahmesysteme
SENS, Swico, SLRS
die Entsorgung elektrischer und elektronischer Geräte (VREG)
verpflichtet Händler, Hersteller und Importeure, Geräte,
vRG = vorgezogene Recyclinggebühr Finanzfluss Materialfluss
Es handelt sich um die Menge gemäss den Stoffflussmeldungen
1
der Recyclingbetriebe. Diese ist nicht gleichbedeutend mit der
abgerechneten Menge gemäss den Geschäfts- bzw. Jahresberichten
von SENS eRecycling und Swico Recycling.
8 Fachbericht 2020 | SENS, Swico, SLRS 9
04 Technische Kommission und CENELEC
EAG-Recycling
und Kreislaufwirtschaft
Heinz Böni und Roman Eppenberger
Die Technische Kommission Swico/SENS (TK) widmet sich seit 2018 ver-
stärkt der Frage, inwieweit die seit Jahren verwendeten Leistungsindikatoren
beim Recycling von Elektro- und Elektronikaltgeräten (EAG) noch genügen,
um daraus geeignete Massnahmen abzuleiten, welche den Anforderungen
einer kreislauffähigen Abfallwirtschaft genügen. Diese und weitere Fragen
beschäftigten die TK auch 2019.
Foto 1: Die Mitglieder der Technischen Kommission Swico/SENS inklusive Gastgeber.
Die Forderung nach einer Kreislaufwirtschaft hat sich in den den Anforderungen einer kreislauffähigen Abfallwirtschaft
letzten fünf Jahren in Europa und in der Schweiz deutlich genügenden Sets an Messgrössen werden in diesem Jahr in
verstärkt. Mit einer Kreislaufwirtschaft sollen Rohstoffe in verschiedenen Pilotversuchen getestet und sollen ab 2021
Kreisläufen gehalten und Schadstoffe ausgeschleust und schrittweise umgesetzt werden. Dies wird auch Einflüsse auf
umweltverträglich beseitigt werden. In der Europäische Union die den Audits zugrunde liegenden technischen Vorschrif-
ist 2015 ein Kreislaufwirtschaftspaket in Kraft getreten, und ten haben. Die Recyclingpartner werden in geeigneter Weise
in einem darauf aufbauenden Aktionsplan werden in den einbezogen werden.
Jahren 2016 bis 2020 10 Milliarden Euro investiert. In der
Schweiz unternimmt der Bund schon seit vielen Jahren Daneben hat die Technische Kommission Swico/SENS sich
Anstrengungen in Richtung einer Förderung der Kreislaufwirt- immer wieder auch mit der Weiterentwicklung der Audit-
schaft, und in den letzten Jahren sind vermehrt auch pri- grundlagen befasst und dazu die die Normenreihe SN 50625
vatwirtschaftliche Initiativen entstanden, zum Beispiel durch ergänzenden technischen Vorschriften aktualisiert.
Swiss Recycling, Öbu oder Circular Economy Switzerland.
Die Normenreihe SN EN 50625 wird im Zeitraum von 2020
Um Stoffkreisläufe derart zu steuern, dass Wertstoffe in bis 2022 einem Revisionsprozess unterzogen. Ziel ist dabei un-
möglichst reiner Form und vollständig zurückgewonnen und ter anderem, auch gewisse technische Spezifikationen in die
verwertet und gleichzeitig Schadstoffe umweltgerecht abge- Normen zu integrieren und das Gesamtwerk zu straffen und
schieden und beseitigt werden können, braucht es geeignete zu harmonisieren. Die Schweiz kann über die Electrosuisse im
Mess- und Steuergrössen (Indikatoren). Auf der Wertstoff- CENELEC-Komitee TC 111X/WG 6 Einsitz nehmen und damit
seite sind dies die Recycling- und Verwertungsquoten, welche den Revisionsprozess mitgestalten. SENS wird durch das Büro
zum Beispiel durch Batchversuche ermittelt werden, und für Umweltchemie und Swico durch die Eidgenössische
auf der Schadstoffseite Angaben zum Aufkommen von Schad- Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa) im Komitee
stoffen in Fraktionen des Recyclings. vertreten sein.
Bei einer kritischen Überprüfung dieser Indikatoren wurden Auf Seite der Auditoren gab es eine Veränderung: Arthur
Schwachstellen ersichtlich, welche im Fachbericht 2019 dar- Haarman hat das Swico-Auditteam per Ende 2019 verlassen.
gelegt wurden und die auch im vorliegenden Bericht Eingang Er wird ersetzt durch Andreas Bill, der im Jahr 2019 eine
gefunden haben. Diese Thematik zog sich im vergangenen Einführung in die Audittätigkeit erhalten hat und ab 2020 als
Jahr wie ein roter Faden durch die Arbeiten der Technischen Auditor tätig sein wird.
Kommission Swico/SENS und verschiedener Fachgruppen.
Die Erkenntnisse aus der Entwicklung eines kohärenten und
10 Fachbericht 2020 | SENS, Swico, SLRS 11
05 Mengen – SENS/Swico/SLRS
Konstante Menge
und weitere Veränderung
der Zusammensetzung
Michael Gasser
Abbildung 1: Entwicklung der verarbeiteten Gerätemengen in der Schweiz in Tonnen.
Die verarbeitete Menge an Elektro- und Elektronikaltgeräten blieb im Ver-
gleich auf gleich hohem Niveau. Die Zusammensetzung nach einzelnen
140 000
Mengen in Tonnen
Kategorien veränderte sich weiter. Bei den Elektronikgeräten sind die Mengen
erneut gefallen, was durch die höhere Anzahl an Elektrogrossgeräten und 120 000
Elektrokleingeräten kompensiert wurde. 100 000
80 000
Im Jahr 2019 haben die SENS- und Swico-Recycler rund anderem aufgrund des Rückgangs von schweren Röhrenbild-
127 600 Tonnen Elektro- und Elektronikgeräte (E+E-Geräte) schirmen von Computermonitoren und Fernsehern, weiter ab. 60 000
verarbeitet. Im Vergleich zum Vorjahr ist diese Menge Die Abnahme schien sich jedoch mit dem fast vollständigen
konstant geblieben (siehe Tabelle 1 und Abbildung 1). In den Verschwinden dieser Bildschirme zu verlangsamen. Bei den 40 000
verschiedenen Kategorien waren jedoch weiterhin Verän- Elektrogrossgeräten war nach einer Änderung der Erfassungs-
derungen zu beobachten. Die Menge der Nicht-VREG-Geräte, methodik im Jahr 2017 nun im zweiten Jahr in Folge ein An-
20 000
welche nicht in den Listen der Verordnung über die Rück- stieg (+5 %) zu beobachten. Auch bei den Elektrokleingeräten
gabe, die Rücknahme und die Entsorgung elektrischer und wurde wie im Vorjahr eine weitere Zunahme verzeichnet
elektronischer Geräte (VREG) aufgeführt sind, sowie auch (+4 %). Die Menge verarbeiteter Photovoltaikausrüstung blieb 0
der Kühlgeräte blieb konstant. Die Menge der Elektronikgeräte im Vergleich zum Vorjahr gleich, und ihr Anteil war mit insge- Jahr 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019
(–2 %) nahm entsprechend dem langjährigen Trend, unter samt 300 Tonnen weiterhin klein.
Elektrogrossgeräte Elektrokleingeräte Elektroklein- und Elektronikgeräte zusammen 1 Nicht-VREG-Geräte
Kühl-, Gefrier- und Klimageräte Elektronikgeräte Leuchtmittel
Tabelle 1: Total verarbeitete elektrische und elektronische Geräte in der Schweiz in Tonnen aus der Stoffflusserfassung
Wertstoffverwertung Die Wertstofffraktionen von SENS- und Swico-Recyclern wer-
Jahr Elektro- Kühl-, Elektroklein- Elektronik- Leuchtmittel Photovoltaik Nicht-VREG- Total Aus den verarbeiteten Elektroaltgeräten werden durch den einer weiteren Verarbeitung zugeführt. SENS- und Swico-
grossgerät Gefrier- und geräte geräte Geräte Tonnen /Jahr
Klimageräte manuelle und maschinelle Verarbeitung Wert- und Schadstoff- Recycler haben Stoffflussnachweise zu erbringen, die die
2009 30 400 15 300 14 900 47 300 1100 1200 110 200
fraktionen gewonnen (siehe Abbildung 2). Die grösste Wert- weitere Verarbeitung dieser Fraktionen beschreiben. Eisen-
stofffraktion bildeten 2019 die Metalle mit 59 %. Kunststoff- metalle werden grundsätzlich in schweizerischen Schmelz-
2010 30 700 15 900 15 400 50 700 1130 3500 117 400
Metall-Gemische (19 %) und Kunststoffe (9 %) waren die werken und Nichteisenmetalle in europäischen Schmelzwer-
2011 27 800 16 800 16 300 51 300 1110 5200 118 500
zwei nächstgrössten Fraktionen. Der Anteil des Glases aus ken endgültig verarbeitet. Kunststoff-Metall-Gemische werden
2012 30 300 17 500 18 800 55 500 960 6000 129 100
der Bildröhrenverarbeitung hat im Vergleich zum Vorjahr um weiter aufgetrennt; je nach Trennungsverfahren und Zusam-
2013 30 600 16 700 22 300 53 200 1100 4000 127 900 ein Viertel abgenommen und betrug noch 1,1 %. Die beson- mensetzung werden hierbei die Metalle und teilweise auch
2014 29 400 17 200 23 900 52 000 1100 3000 126 600 ders wertvollen Leiterplatten machten nur 1,3 % der Ge- die Kunststoffe zurückgewonnen. Gewisse gemischte Fraktio-
2015 32 900 18 100 25 000 51 900 1100 100 3000 132 100 samtmenge aus. Dennoch lohnt es sich oft, diese Materialien nen gelangen weiterhin direkt in die energetische Verwer-
2016 32 500 19 200 27 900 49 000 1100 100 1900 131 800 vorgängig zur mechanischen Verarbeitung manuell zu ent- tung, wobei dieser Anteil in den letzten Jahren dank neuer
2017 28 100 19 400 26 700 46 000 970 300 1300 122 800
fernen und sie möglichst vollständig zurückzugewinnen. Die Verarbeitungsmöglichkeiten, beispielsweise für Tonerkar-
erhaltenen Wertstofffraktionen werden in nachgelagerten tuschen und Sortieranlagen für Kunststoff-Metall-Gemische,
2018 34 200 19 900 27 600 41 900 1 100 300 1 000 125 900
Betrieben weiterverarbeitet und nach Möglichkeit stofflich
2019 35 800 19 900 28 700 41 000 1 000 300 1 000 127 600
oder thermisch verwertet.
Veränderung 5% 0% 4% –2 % –9% 0% 0% 0%
gegenüber 1
Bis 2002 wurden Elektroklein- und Elektronikgeräte gemeinsam erfasst.
Vorjahr
12 Fachbericht 2020 | SENS, Swico, SLRS 13
05 Mengen – SENS/Swico/SLRS
stark abgenommen hat. Auch Glasfraktionen (Bildschirmglas, und Stückzahlen von CRT-Monitoren und -Fernsehern Abbildung 2: Zusammensetzung der erzeugten Fraktionen in % im Jahr 2019. Separat ausgewiesen sind Schadstoffe, welche insgesamt nur 1 % der erzeugten
Fraktionen ausmachen. (Quelle: Toocy)
Flachglas und Recyclingglas aus Leuchtmitteln) sowie Kabel, sanken weiter und setzten so den langfristigen Trend fort.
Leiterplatten und Batterien werden speziellen Verwertungs- Bei den Flachbildschirmmonitoren und -fernsehern stieg die
verfahren, oft im Ausland, zugeführt. zurückgenommene Anzahl Geräte weiter an, und auch das Wertstoffe Schadstoffe
Durchschnittsgewicht hat sich erhöht. Auch bei den Mobiltele- 59 % Metalle 0,634 % Batterien
19 % Kunststoff-Metall-Gemisch 0,135 % Kondensatoren
Schadstoffentfrachtung fonen stieg die Stückzahl weiter, die Gesamtmenge nahm
9% Kunststoffe 0,018 % Quecksilberhaltige Komponenten
Der Anteil an erzeugten Schadstofffraktionen machte 2019 aber aufgrund des weiter sinkenden Durchschnittsgewichts 2% Kabel 0% Glasbruch
rund 1 % der Gesamtmenge aus (siehe Abbildung 2). Die nur wenig zu. Ein ähnlicher, aber weniger ausgeprägter Trend 1% Tonerkartuschen 0,029 % Leuchtstoff
Schadstoffentfrachtung gehört neben der Rückführung von war auch in der Kategorie «Unterhaltungselektronik, ge- 1% Leiterplatten 0% Getterpillen
0% LCD 0% Fotoleitertrommel mit Se-Schicht
Wertstoffen in den Materialkreislauf zur Hauptaufgabe der mischt» zu beobachten.
1% Bildröhren 0,013 % Asbesthaltige Geräteteile
Schweizer Recycler. Die Schadstoffe werden zu einem Gross- 2% Glas 0,073 % FCKW
teil in Zerlegebetrieben händisch entfernt. So werden zum Die Zusammensetzung der einzelnen Gerätekategorien wird 0% Metall aus Photovoltaik 0,105 % Öl
Beispiel Kondensatoren aus Haushaltgrossgeräten heraus- durch Verarbeitungsversuche ermittelt, die bei den Swico- 5% Übrige Stoffe 0,004 % Ammoniak (NH3)
1% Schadstoffe 0,013 % Andere schadstoffhaltige Rückstände
genommen, Batterien aus Elektronikgeräten entfernt oder die Recyclern durchgeführt und von der Empa begleitet werden.
quecksilberhaltigen Hintergrundbeleuchtungen von Flach- Dabei wird eine zuvor festgelegte Menge an Geräten gesam-
bildschirmen, Scannern und Kopiergeräten ausgebaut. melt, und die entstehenden Fraktionen werden dokumentiert.
Die Schadstoffentfrachtung und der Umgang mit den Schad- Die detaillierten Rücknahmemengen an Elektronikgeräten
stoffen müssen dabei stetig den veränderten Technologien und ihre Zusammensetzung sind in Tabelle 2 aufgeführt.
und neuesten Erkenntnissen angepasst werden. Die Betriebe Tabelle 2: Gesammelte Swico-Mengen und Zusammensetzung nach Gerätetyp.
müssen aber auch weiterhin in der Lage sein, die Schad-
stoffe aus älteren Gerätegenerationen sachgerecht zu ent- Gerätetyp Anzahl 4 Durch- Metalle Kunst- Metall- Kabel Glas und/ Leiter- Schad- Weiteres 5 Total Zu-/
nehmen und zu entsorgen. Dies stellt hohe Anforderungen (in Tausend) schnitts- (in Tonnen) stoffe Kunst- (in Tonnen) oder LCD- platten stoffe (in Tonnen) (in Tonnen) Abnahme
gewicht (in Tonnen) stoff- Module (in Tonnen) (in Tonnen) gegen-
an die Arbeit der Recyclingbetriebe und setzt hochstehende (in kg) Gemische (in Tonnen) über 2016
Qualitätssicherungssysteme voraus. (in Tonnen)
CRT-PC-Monitor 34 17,7 89 121 58 16 266 56 0 3 608 –3 %
FPD-PC-Monitor 1
561 7,2 1584 1’277 77 50 631 285 37 100 4’041 15 %
Rücknahme und Zusammensetzung von Elektronikgeräten
PC/Server 389 12,1 3856 270 13 144 - 390 15 - 4’687 2%
Swico Recycling untersucht in regelmässigen Abständen die
Rücknahmemengen und die Zusammensetzung von Elektro- Laptop 493 2,5 374 348 126 6 109 179 85 5 1’233 –6 %
nikgeräten. Dazu führt Swico Recycling Warenkorbanalysen Drucker 456 11,4 1834 2’784 318 28 36 91 2 84 5’176 –2 %
und Verarbeitungsversuche von Produktegruppen durch Grosskopierer/ 52 121,8 3422 235 2’248 114 4 50 54 161 6’288 –3 %
Seite rechts Grossgeräte
(siehe Tabelle 2). Im Jahr 2019 hat Swico Recycling 46 900
Tonnen1 Elektronikgeräte zurückgenommen, das waren 1
FPD: Flachbildschirme, verschiedene Technologien (LCD, Plasma,
IT gemischt 2 716 3,1 1212 80 803 40 1 17 19 56 2’229 13 %
2,4 % mehr als im Vorjahr. Die zurückgenommenen Massen OLED und andere). CRT-Fernseher 102 27,7 279 579 94 10 1’830 35 3 2 2’830 –28 %
2
IT-Geräte, gemischt, ohne Monitore, PC/Server, Laptops, FPD-Fernseher 1 297 20,4 2932 1’091 639 84 532 510 68 211 6’065 48 %
Drucker, Grosskopierer/Grossgeräte.
UE gemischt 3 3441 3,2 5969 396 3’954 199 6 85 94 277 10’980 1%
3
Unterhaltungselektronik, gemischt, ohne TV-Geräte.
4
Hochrechnung. Telefon, mobil 873 20 44 - - 6 28 25 - 124 6%
5
Verpackungs- und andere Abfälle, Tonerkartuschen. Telefon, Rest 1216 1329 88 880 44 1 19 21 62 2’444 –9 %
6
Diese Zahl ist grösser als die 41 000 Tonnen Elektronikgeräte
Seite links in Tabelle 1, da darin auch Geräte enthalten sind, welche die A-Unter- Foto/Video 214 91 6 60 3 0 1 1 4 167 3%
zeichner über Direktverträge entsorgt haben. Dental 63
Diese Zahl ist grösser als die 41 000 Tonnen Elektronikgeräte
1
Total in Tonnen 22 991 7318 9269 737 3421 1747 424 964 46 9356 2,4 %
in Tabelle 1, da darin auch Geräte enthalten sind, welche A-Unterzeichner Quelle: Michael Gasser, Empa, auf der Basis von Verarbeitungs-
über Direktverträge entsorgt haben. und Warenkorbanalysen Swico. Total in Prozent 49 % 16 % 20 % 2% 7% 4% 1% 2% 100 %
14 Fachbericht 2020 | SENS, Swico, SLRS 15
06 Wärmeüberträger
Rückproduktion
von Wärmeüberträgern
Geri Hug und Niklaus Renner
Abbildung 1: Entwicklung der auf Stufe 1 (VFC- bzw. VHC-haltige Kompressoren, ammoniakhaltige Absorbersysteme) und Stufe 2 behandelten Gerätetypen
Die seit 2020 als Grundlage der SENS-Zertifizierung angewendete CENELEC- (VFC- bzw. VHC-haltiger PU-Isolationsschaum).
Norm EN 50625 spricht nicht mehr von Kühlgeräten, sondern von Wärmeüber-
trägern («temperature exchange equipment»). Der etwas umständliche Begriff 100
hat sich bei den Auditoren wie auch bei den Recyclingunternehmen etabliert. 90
Letztere zerlegten 2019 auf drei hochspezialisierten Anlagen rund 390 000
Geräte in ihre Wert- und Schadfraktionen (entspricht 19 900 Tonnen). 80
70
Dabei zeigt die Kurve der jährlichen Anteile der rückprodu- Diese kontrollierte Ausgasung und Kondensation der Treibmit-
Prozent Gerätetypen
60
zierten umweltfreundlichen VHC-Geräte («volatile hydro- tel auf Stufe 2 erfolgt mittels mechanischer Kältetechnik
carbons») beständig nach oben: Mittlerweile sind 67 % der oder unter Anwendung von flüssigem Stickstoff bei Tieftem- 50
Wärmeüberträger solche mit VHC-Kompressor und bereits peraturen von bis zu –90 °C. Die Abluftströme der Anlagen
73 % vom Typ mit VHC-Isolationsschaum. Ammoniakbetriebe- werden erst nach Durchlaufen diverser Filteraggregate in die 40
ne Absorbergeräte haben noch einen Anteil von 2 %. Atmosphäre entlassen, wobei eine kontinuierliche Messung
der VFC-Typen R11 und R12 erfolgt.
30
Warum nicht einfach schreddern?
Sinn der aufwendigen Behandlung Anteil der VFC-Geräte sinkt unaufhaltsam
Wussten Sie, dass sich in einem alten Haushaltskühlschrank Eingesetzt hat der Abwärtstrend bei den rezyklierten, mit VFC- 20
der Hauptteil des darin enthaltenen VFC nicht im Kompressor, Kompressoren betriebenen Wärmeüberträgern im Jahr 2003.
sondern in der Polyurethanschaum-Isolation befindet? Und Von 2012 bis 2013 verstärkte sich die Reduktion, setzte sich 10
wussten Sie, dass durch die Rückgewinnung und anschlies- danach jedoch quasi linear fort. Waren im Erhebungsjahr 2012
sende Hochtemperaturverbrennung des Kälte- und Treib- noch 60 % der in die Verwertung gelangenden Kältesysteme 0
mittels der Atmosphäre eine Menge CO2-Äquivalente erspart vom VFC-Typ, betraf dies 2013 nur noch 48 %. Im letzten Fach- Jahr 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019
bleibt, welche Sie in Ihrem fossil betriebenen Auto emittieren bericht rapportierten wir einen Anteil von 33 %, in der aktu-
würden, wenn Sie damit nach Ostasien fahren wollten? ellen Periode sind es noch 31 %. Analog stieg der Anteil der Kompressor mit VFC Kompressor mit VHC Absorber mit NH3
Während knapp 90 % der Gerätemasse als schadstofffrei VHC-Kompressoren beständig auf aktuell 67 %. Die ammoniak- PU-Isolation mit VFC PU-Isolation mit VHC
betrachtet und prinzipiell mit herkömmlicher Recyclingverfah- haltigen Absorbersysteme sind weiter «auf dem Rückzug» –
renstechnik aufbereitet werden könnten, macht der verblei- sie machen aktuell noch 2 % aus. Erwartungsgemäss gestaltet
bende Anteil ozonschichtgefährdender und klimaaktiver Kom- sich auch die Kurve der Anteile an Gerätegehäusen mit VFC-
ponenten die Verarbeitung auf einer hochspezialisierten haltigen Isolationsschäumen: Ihr Verlauf zeigt analog zu jenem
Anlage notwendig. In einem ersten Schritt müssen die Kälte- der VFC-Kompressorgeräte stetig (asymptotisch?) nach unten: Beständiger Rückgang der Rückgewinnungsmengen Cyclopentan im Vergleich zu den herkömmlichen VFC
mittel verlustfrei aus den Kompressoren abgesaugt werden So betrug der VFC-PU-Geräteanteil 2019 noch 27 % (Vorjahr: spiegelt die Inputverhältnisse (82 g VFC bzw. 38 g VHC pro Kilogramm PU-Schaum, gemäss
(Behandlungsstufe 1). Nach dem Entfernen der entleerten 30 %). Vgl. Abb. 1. Der inputseitige Rückgang der VFC-Geräte kann auf beiden Leistungstests und Herstellerangaben). Die pro Gerät zurück-
Kompressoren werden die Gerätegehäuse mittels Rotorsche- Behandlungsstufen auch im Output in Form tieferer Rück- gewonnene Kältemittelmenge sank über die letzten Jahre
ren und nachgelagerten Magnet- und Wirbelstromscheidern gewinnungsmengen an Kälte- und Treibmitteln festgestellt stetig auf aktuell noch 54 g (Vorjahr: 57 g); beim Kompressoröl
in ihre Fraktionen zerlegt. Die PU-Schäume werden danach werden. Zwei Faktoren sind für diesen Effekt verantwortlich: stagnierte der Wert praktisch mit 139 g (Vorjahr: 138 g).
einer thermischen Behandlung mittels Pelletierpressen oder 1.) die sehr viel tieferen VHC-Einfüllgewichte bzw. -Konzen- Bei den Treibmitteln sanken die Mengen im gleichen Zeit-
anderer Heizelemente und somit einer letzten Entgasung der trationen in Kompressoren bzw. in der PU-Isolation und raum von 37 auf 35 g/kg PU-Schaum. Vgl. Abb. 2.
verbleibenden Treibmittel unterzogen (Behandlungsstufe 2). 2.) die geringeren spezifischen Gewichte von Isobutan bzw.
16 Fachbericht 2020 | SENS, Swico, SLRS 17
06 Wärmeüberträger
Abbildung 2: Entwicklung der Rückgewinnungsmengen auf Stufe 1 (Gramm Kältemittel und Öl pro Gerät) bzw. Stufe 2
(Gramm Treibmittel pro Kilogramm Isolationsschaum).
300
250
Gramm Kältemittel/Öl/Treibmittel pro Gerät
200 Foto 1: Wärmeüberträgergeräte, bereit für die Verarbeitung.
150
Foto 2: Outputfraktion: Polyurethanpulver. Foto 3: Geräteaufgabeband für die 2. Verarbeitungsstufe.
100
50
0
Jahr 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019
1. Stufe: Öl 1. Stufe: Kältemittel 2.Stufe: Treibmittel (pro kg Isolationsschaum)
Herausforderung VIP-Geräte eine Herausforderung (Staub- und Explosionsschutz).
Heute gelangen vermehrt auch Wärmeüberträger in die Diesbezügliche anlagetechnische Anpassungen haben sich
Rückproduktion, deren Gehäusewände teilweise aus Vakuum- inzwischen bewährt, sodass eine Mitverarbeitung solcher
dämmplatten bestehen (VIP, Vakuum-Isolations-Paneel). Gerätegehäuse auf Behandlungsstufe 2 problemlos ist.
Solche Paneele, deren Stützkern aus Glasfaser bzw. pyro- Auch aus Perspektive des Gesundheitsschutzes sind die VIP-
genen Kieselsäuren besteht, werden seit geraumer Zeit Geräte unbedenklich, da die Fasern weder im Originalmate-
vermehrt in Wärmeüberträgern verbaut, die damit eine bes- rial noch nach der Verarbeitung längs aufspleissen (wie dies
sere Energieeffizienz erreichen (A+++). Der dadurch auch zum Beispiel Asbestfasern tun). Die getroffenen Aussagen
im Recycling häufiger auftretende Gerätetyp war anfänglich werden von einem herstellerseitigen Bericht über Versuchs-
für die Anlagen infolge der verschärften Staubthematik aufbereitungen in Deutschland gestützt.
18 Fachbericht 2020 | SENS, Swico, SLRS 1907 LCA einfach erklärt
SENS-Life-Cycle-Assessment
auf einen Blick
Flora Conte und Thomas Kägi
Abbildung 1: Die wichtigsten Schritte einer Lebenszyklusanalyse. (Quelle: Carbotech AG)
Die SENS-Ökobilanz von 2019 spiegelt klar wider, welche aktuellen Heraus-
forderungen beim Recycling von Elektroaltgeräten in der Praxis ökologisch
besonders relevant sind. Der Umweltnutzen entspricht dem Vergleich mit
einem Szenario, in dem es die SENS nicht geben würde. Im Gegensatz zu
CO2-Bilanzen, die aktuell im Fokus der Öffentlichkeit stehen, berücksichtigt
ein Life-Cycle-Assessment (LCA) die gesamten Umweltauswirkungen von
Produkten, Unternehmen oder Tätigkeiten.
Um herauszufinden, welche Massnahmen, Initiativen und SENS-Recycling aus LCA-Perspektive
Verhaltensänderungen sich auf das Klima oder für die Umwelt Die Stiftung SENS lässt den ökologischen Nutzen des Recyc-
besonders positiv auswirken, gibt es keine einfachen Dau- lings von SENS-Elektroaltgeräten (SENS-EAG) jährlich durch
menregeln. Während die Einflüsse der Klimakrise global sind, die Umweltberatung Carbotech AG über ein LCA berechnen.
machen sich Umweltprobleme wie Luft-, Boden-, Wasser- Anlässlich des 30-Jahr-Jubiläums der Stiftung wurden die
verschmutzung oder Schadstoffemissionen lokal bemerkbar, Berechnungsgrundlagen der Ökobilanz des Recyclings von
manchmal nur schleichend. SENS-EAG um neueste Erkenntnisse zu Schadstoffen und
Wertstoffen ergänzt. Zudem wurde der Umweltfussabdruck
Der Überblick über unsere Umwelteinflüsse extrapoliert, den die Stiftung SENS seit ihrer Gründung be-
Die Ökobilanzierung (Life-Cycle-Assessment, LCA) ist eine wis- wirkt hat. Betrachtet wurden dafür die Sammlung, die Sor-
senschaftlich abgestützte Methode, die die Auswirkungen tierung, die händische und maschinelle Verarbeitung der
menschlicher Tätigkeiten auf die Umwelt erfasst, beurteilt und EAG sowie die fachgerechte Entsorgung von Schadstoffen
daraus Optimierungspotenziale ableitet. Aufgrund der Kom- wie Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW) oder polychlo-
plexität der Natur und des globalen Wirtschaftssystems reicht rierte Biphenyle (PCB). Darüber hinaus wurde die weitere Auf-
es dabei nicht, nur einzelne Problemstoffe oder Auswirkungen bereitung der Wertstoffe zu Sekundärrohstoffen betrachtet.
zu betrachten. Die LCA-Methode hat den Anspruch, Umwelt-
auswirkungen sehr umfassend aufzudecken. Das heisst, dass Um den Nutzen des SENS-Recyclingsystems für die Umwelt
der gesamte Lebensweg eines Produkts in die Analyse ein- bewerten zu können, benötigt man ein Vergleichsszenario
fliesst und die Umweltauswirkungen am Schluss quantifiziert für die Alternative: eine Schweiz ohne SENS. Dieses Szenario
und bewertet werden. Der Prozess, der dabei befolgt wird, wurde möglichst realistisch definiert, auch angelehnt an die
ist in Abbildung 1 skizziert. Szenarien in der Ecodom-Studie über den Klimanutzen des
Elektrogeräte-Recyclings in Italien. Der im SENS-LCA berech-
Die Ergebnisse von Ökobilanzen können ganz verschieden nete Umweltnutzen des SENS-Systems wurde also aus der
genutzt werden – als Entscheidungshilfe bei Produktalter- Differenz zwischen der Ist-Zustand-Analyse «SENS» und dem
nativen, zur Erfassung der relevanten Auswirkungen von Pro- Basisszenario «ohne SENS» berechnet. Die Umweltauswirkun-
dukten, Dienstleistungen oder Unternehmen oder in der gen wurden mit der in der Schweiz bewährten Methode der
Ermittlung von Verbesserungspotenzialen und Handlungs- ökologischen Knappheit 2013 (Frischknecht & Büsser Knöpfel,
empfehlungen. 2013) gewichtet und zu einer Kennzahl zusammengefasst:
den Umweltbelastungspunkten (UBP).
20 Fachbericht 2020 | SENS, Swico, SLRS 2107 LCA einfach erklärt
Abbildung 2: Verteilung des Umweltnutzen (UBP) von SENS eRecycling 2019. (Quelle: Carbotech AG) Abbildung 3: Nutzen in UBP / kg Material. (Quelle: Carbotech AG)
6 % Wertstoffe
Leiterplatten
8 % Quecksilber
Kunststoff B Qualität
Kunststoff A Qualität
Glas
21 % Kühlmittel
Beton
andere Metalle
Nickel
65 % PCB Kupfer
Edelstahl
Eisen
65 % PCB
21 % Kühlmittel Alu
8% Quecksilber
6% Wertstoffe
1 10 100 1 000 10 000 100 000
0% BFS
Umweltbelastungspunkte (UBP)
Umweltnutzen des SENS-Recyclings im Jahr 2019 recycling jedoch einen sehr hohen Nutzen. Abbildung 3 Ökologische Herausforderungen in der Praxis effizienter die EAG werden. Auch hier ist der Knackpunkt
Insgesamt erzielte im Jahr 2019 das Recycling von EAG über vergleicht den Umweltnutzen der häufigsten Wertstoffe aus Obwohl die Menge gesammelter PCB-haltiger Kondensatoren die korrekte Sortierung. Ein Wärmepumpen-Tumbler, der
das SENS-System einen Netto-Umweltnutzen von 962 Milli- EAG pro kg. Recyceltes Kupfer, das in deutlich geringeren stetig sinkt, lohnt es sich aus ökologischer Perspektive wei- VFC enthält und versehentlich mit den VFC-freien Tumblern
arden UBP (siehe Zusammenstellung in Abbildung 2). Zwei Mengen als Eisen rückgewonnen wird, aber pro kg eine terhin eindeutig, PCB-fachgerecht zu entsorgen. Neben der geschreddert wird, verursacht deutlich mehr Umweltschä-
Drittel dieses Nutzens sind auf vermiedene PCB-Emissionen grössere Umweltbelastung vermeidet, machte im Jahr 2019 heute meist systematischen Entfernung von Kondensatoren den durch die Emission von VFC, als die Wertstoff-Rückge-
zurückzuführen. Dieser Anteil wird jedes Jahr kleiner, da die ganze 43 % des Umweltnutzens des SENS-Wertstoffrecyc- aus Haushaltgrossgeräten bleibt die Identifizierung von PCB- winnung des Tumblers Umweltnutzen bringt.
Menge von Altgeräten, die noch PCB enthalten, konstant lings aus. Hier treffen ökologischer und ökonomischer haltigen Vorschaltgeräten aus Leuchten eine logistische Her-
abnimmt. Eine hohe Auswirkung, nämlich 21 % des Umwelt- Nutzen klar aufeinander. ausforderung. Insbesondere bei Anlieferungen von grossen Was die SENS-Ökobilanz nicht widerspiegeln kann, ist der
nutzens und, einzeln betrachtet, 80 % des Klimanutzens, sind Mengen gemischter Metalle, zum Beispiel bei Hausabbrüchen, Schaden, der bei einem Brandfall entsteht, zum Beispiel
auf die Vermeidung von Emissionen fluorierter Kälte- und Die Umweltbelastung des SENS-Systems selbst ist im Vergleich kann ein PCB-haltiges Vorschaltgerät schnell übersehen wegen ungeeigneter Lagerung von Lithium-Ionen-Batterien.
Treibmittel (VFC) wie FCKW oder HFKW zurückzuführen. Die zum Nutzen der Vermeidung von Schadstoffen und der Wie- werden. Die Sensibilisierung der Konsumentinnen und Kon- Der Trend der EAG-Zusammensetzung geht laufend in
Vermeidung von Quecksilberemissionen macht sich immer dergewinnung von Wertstoffen ökologisch gerechnet minimal. sumenten sowie der Recyclerinnen und Recycler ist hier Richtung kleinere Mengen an diffuser verteilten und noch
noch mit 8 % des Umweltnutzens bemerkbar. Das Wertstoff- Der Transport der EAG, der Aufwand der Recyclingbetriebe, sehr wertvoll. Bei PCB besteht zudem die Gefahr einer Ver- verschiedenartigeren Schadstoffen. Aus Perspektive des LCA
recycling generierte 6 % des Umweltnutzens. die Herstellung von sekundären Rohstoffen und die Entsorgung schmierung auf Materialien, die recycelt werden, zum erscheinen das geschulte Auge bei der EAG-Sortierung, die
der Schadstoffe ergeben zusammen einen Umweltschaden Beispiel auf Kunststoffen. Aufklärung der Abfallverursacherinnen und -verursacher
Kupfer-Rückgewinnung lohnt sich für die Umwelt von 20 Milliarden UBP gegenüber einem Nutzen von 982 Milli- sowie die manuelle Zerlegung von SENS-Geräten zunehmend
Der vergleichsweise geringere, aber jedes Jahr steigende arden UBP durch die Vermeidung von Schadstoffen und Im Falle von VFC-Gasen sinken die gesammelten Mengen als die sichersten Mittel, Umweltschäden zu vermeiden.
Anteil der Wertstoffe am Umweltnutzen ist bedingt durch die durch Wertstoffrecycling. zwar auch jedes Jahr, gleichzeitig wird jedoch die Palette an
Dominanz der Schadstoffe. Absolut gesehen hat Wertstoff- Geräten, die die Kältemittel enthalten, breiter, je energie-
22 Fachbericht 2020 | SENS, Swico, SLRS 2308 LZR/Sorec Batchversuch mit Input-/Outoutanalyse
Eignen sich erweiterte Abbildung 1: Sankey-Diagramm der Materialflüsse des Swico-Mix-Batchversuchs. Die angegebenen Werte sind die für die Planung
geschätzten Materialströme.
Batchversuche zur Festlegung Swico-mix Batchversuch (alle Materialflüsse in Tonnen)
des Recyclingpotenzials?
Roger Gnos, Rolf Widmer und Lorena Toledo Reyes
In einer Untersuchung des Swico-Mix-Behandlungsstroms1 durch Batch-
versuche Anfang 2019 ging es darum, die Verarbeitungsleistung und die Güte
einzelner Recyclingbetriebe genauer zu analysieren (siehe auch Artikel
«Recycling- und Verwertungspotenzial» im Fachbericht 2019). Unter anderem
wurde in einer modifizierten Warenkorbanalyse (WKA) die Zusammen-
setzung des Gerätemix festgestellt und die Materialzusammensetzung bis-
lang noch nicht untersuchter Geräte in einer Feinzerlegung ermittelt.
Für Leiterplatten und Kabelgemische aus dieser Feinzer- Das Auswahlverfahren ist nur dann gut, wenn auch die
legung sowie für ausgewählte Outputfraktionen der nachfol- Massenverteilungen der Teilmengen Feinzerlegung und Batch-
genden Behandlungsschritte (Schreddern und Sortieren) versuch ähnlich sind, was die beiden Beispiele in Abbildung 2
wurden Proben genommen und aufbereitet und auf ihre che- illustrieren. Die Übereinstimmung wurde mit dem dafür geeig-
mische Zusammensetzung analysiert. Ergebnisse einzel- neten Kolmogorov-Smirnov-Test (KS-Test) untersucht.
Abbildung 2: Histogramme der Massenverteilung von EAG der Kategorie 50 (Drucker, Fax, Scanner Schreibmaschinen) und der Kategorie 30 (PC/Server).
ner Aspekte dieser Untersuchungen werden im Folgenden In Blau sind die Geräte, die zur Feinzerlegung abgetrennt werden, aufgezeichnet – einmal als Frequenz in Massenklassen von je 2 kg und einmal als
dargestellt und diskutiert. Die Ergebnisse des KS-Tests zeigen, dass von 22 untersuchten kumulierte Frequenz. In Rot sind die entsprechenden Geräte angegeben, die zum Batchversuch gehen.
WKA-Kategorien4 (fett) nur neun (grün) eine repräsentative
Kategorisieren der Geräte Stichprobe in der Menge Feinzerlegung haben.
Alle für den Batchversuch gesammelten Elektroaltgeräte (EAG),
050 Drucker, Fax, Scanner, Schreibmaschine 030 PC, Server
insgesamt mit einer Anzahl von #tot = 11 065 und einer Masse
von mtot = 40 436 kg, wurden in drei Gruppen2 aufgeteilt: 120 120 % 120 120 %
EAG der Gruppe «nicht Swico-Mix», die zurück in die nor- 1
Swico-Mix umfasst Swico Kleingeräte ohne Bildschirmgeräte und Bild-
male Behandlung gehen, und Swico-Mix-EAG, die entweder schirme > 100 cm2, d.h. auch entfernbare Bildschirme von z.B. Notebooks
100 100 % 100 100 %
werden aus dem Behandlungsstrom abgezweigt.
für den Swico-Mix-Batchversuch oder für die Feinzerlegung 2
Aufteilung des Behandlungsstroms in «nicht Swico-Mix»
bestimmt sind. (#nichtSwicoMix = 1656 und mnichtSwicoMix = 12 976 kg) und «Swico-Mix» 80 80 % 80 80 %
(zu «Batchversuch» (# Batchversuch = 8212 und mBatchversuch = 22504 kg)
Die Zuteilung der EAG in diese Gruppen bestimmt die WKA und «Feinzerlegung» (# Feinzerlegung = 1087 und mFeinzerlegung = 4673 kg)).
Frecuency
Frecuency
3
Die stationäre WKA ist im Leistungszentrum Rheintal 60 60 % 60 60 %
Software, indem jedes Gerät durch das WKA-Team3 soft- (LZR, www.lz-rheintal.ch) eingerichtet.
wareunterstützt erfasst, gewogen und kategorisiert wird. 4
35 Swico-WKA, v2.0, Gerätekategorien: 10: PC-Monitor (Röhre), 20: PC-
Dabei wird jedes zehnte Swico-Mix-Gerät für die Feinzer- Flachbildschirm, 30: PC/Server, 31: PC-/Server-Bauteile, 40: Notebook, 40 40 % 40 40 %
legung ausgewählt, womit sich die Frage stellt, ob diese blinde Laptop, Powerbook, 41: Laptopzubehör, 50: Drucker, Fax, Scanner,
Schreibmaschinen, 60: Grosskopierer, Plotter (rollbar), 70: Büroelektro-
Auswahl eine repräsentative Probe des Behandlungsstroms nik/IT (Rest), 80: Büroelektronik/IT-Zubehör, 90: Verbrauchsmateri-
20 20 % 20 20 %
ergibt. Der erste, simple Test ist, zu bestimmen, ob sich das al/CDs, 91: Tonerkartuschen, 92: Ink. Patronen, 100: Kassenlesege-
Sortierverhältnis von 1 : 9, also 0.111, in den Teilmengen räte, 110: Fernseher-Bildröhre, 120: Flat-TV, 130: Unterhaltungselektronik 0 0 0 0
Batchversuch und Feinzerlegung wiederfindet. Die Rechnung (Rest), 140: Telefonzentralen, 150: Festnetztelefone, 160: Mobiltele-
0–2
2–4
4–6
6–8
8–10
10–12
12–14
14–16
16–18
0–2
2–4
4–6
6–8
8–10
10–12
12–14
14–16
16–18
18–20
20–22
22–24
24–26
26–28
18–20
20–22
22–24
24–26
26–28
fone, 170: Fotoapparate, Videokameras, 190: Artikel ohne vRG,
ergibt für die Geräteanzahl 0.133, was eine unerwartet hohe 191: 1-kg Ware, 200: Medical/Cleaning, 210: Kabel, 230: Metalle
Abweichung ist, deren Ursache in diesem Experiment nicht (lose Eisen-/Metallteile), 300: Batterien, 310: Lithium-Ionen-Akku, Feinzerlegung Kumuliert Feinzerlegung
erklärt werden konnte. 311: Lithium-Ionen-Akku(defekt), 320: Blei-Akku. Batchversuch Kumuliert Batchversuch
24 Fachbericht 2020 | SENS, Swico, SLRS 2508 LZR/Sorec Batchversuch mit Input-/Outoutanalyse
Abbildung 5: Beispiele aufbereiteter Proben (v. l. n. r.): Siebfraktionen unterschiedlicher Korngrössen von gemahlenen Leiterplatten (LP), welche der
Untersuchung der Verteilung verschiedener Stoffe (insbesondere von Edelmetallen) in den verschiedenen Matrizen dienen; pyrolysierte LP-Fraktion,
aus der alle flüchtigen Bestandteile entfernt und in Lösungen abgeschieden und untersucht wurden; in Kryomühle erzeugte Mahlfraktionen
(v. u. n. o: Kunststofffraktion, Nasswäscherschlamm, RESH).
Abbildung 3: Fein zerlegter Gehttoblaster.
Mit dieser Methode wurden also die meisten der EAG-Katego- zughörigen Stecker. Für allen anderen, wichtigen Fraktionen
rien sowohl in der Anzahl als auch in der Masse ungenügend aus der Zerlegung existieren im Leistungszentrum Rheintal
sortiert. Aus dieser Sicht ist ein Vergleich der Inhaltsstoffe der (LZR) detaillierte Zeitreihen aus systematischen Zerlegever-
Input- und Outputströme unzuverlässig. suchen der wichtigen Gerätekategorien im Swico-Mix.
Für die Analyse des Outputs aus der mechanischen Verar-
Feinzerlegung beitung wurden während des Versuchs ausgewählte Fraktio-
Den 22 Swico-Mix-WKA-Kategorien sind insgesamt 240 nen beprobt, indem in festgelegten Intervallen aus dem
verschieden Geräte zugeordnet. Diese Geräte werden in der Materialstrom Proben entnommen und in einer Sammel-
Feinzerlegung zu Bauteilen zerlegt. Eine ergänzbare Aus- mischprobe gesammelt wurden. Auch diese Proben wurden
wahlliste von 50 Bauteilen steht zur Verfügung, zum Beispiel aufbereitet, um einen «Fingerabdruck» der wichtigsten Ele-
mit Schrauben, CPU- oder Speicher-IC, Leiterplatten (LP) mente mit einer semiquantitativen, jedoch kostengünstigen
und Laufwerk. Bauteile wie Letzteres werden weiter zerlegt, XRF-Messung zu ermitteln und um für Schadstoffe (PCB
bis sie mit Handwerkzeugen nicht weiter zerlegt werden und FSM) sowie für Edelmetalle (Au, Ag und Pd) genaue,
können. Die Massen der verbleibenden Bauteile werden, wenn quantitative Messungen (ICP-OES) durchführen zu können.
möglich, ihren stofflichen Hauptbestandteilen wie Metallen
(Eisen, Kupfer usw.), Plastik (häufige Polymere), Glas, Holz Chemische Analysen
usw. zugeordnet (es steht eine ergänzbare Auswahlliste von Der Batchversuch verarbeitete 22 550 kg EAG. Daraus
Abbildung 4: Beispiele erzeugter Fraktionen (v. l. n. r.): Aus der Feinzerlegung gewonnene Leiterplatten der Klasse 1 aus moderneren elektronischen Geräten; 27 Materialien zur Verfügung). Für jedes fein zerlegte EAG wurden 19 händisch erzeugte Fraktionen mit einer Gesamt-
im Batchversuch ausgesiebte Kunststofffraktion mit hohem Edelmetallgehalt (bedeutender Leiterplattenbruchanteil); im Batchversuch mit Wirbelstromab- wird ein Datenblatt erstellt. masse von 6750 kg sowie 27 maschinell erzeugte Fraktio-
scheider gewonnene Aluminiumfraktion. Es sind etliche Elektrolytkondensatoren zu erkennen, welche beim Aufschluss zwar etwas verletzt, aber in dieser
nen (diese umfassen den Rest) abgeschieden. Sieben dieser
Fraktion fast vollständig abgeschieden wurden.
Probennahme und -aufbereitung Fraktionen wurden untersucht. Nicht untersucht wurden reine
Die Proben für die chemische Analyse wurden mechanisch Metallfraktionen (Eisen [Fe]: 5671 kg, Aluminium [Al]: 1263 kg,
und zum Teil in einem Pyrolyseschritt vorbereitet. Für die Kupfer [Cu]: 1709 kg; Fe/Al/Cu aus E-Motoren: 1163 kg), die
Analyse des Inputs beschränkt sich die Auswahl der erzeugten zusammen knapp 45 % der Batchgesamtmasse ausmachten.
Zerlegefraktionen auf Leiterplatten, aufgeteilt in zwei Quali-
täten, sowie auf Verbindungskabel aus IT-Geräten inklusive der
26 Fachbericht 2020 | SENS, Swico, SLRS 2708 LZR/Sorec Batchversuch mit Input-/Outoutanalyse
Edelmetalle aus LP Feinzerlegung
3000
2500
2000
Gramm
1500
1000
500
0
Fraktion LP_Kl1_fein < 0,5 mm LP_Kl2_fein < 0,5 mm LP_Kl1_mittel LP_Kl2_mittel LP_Kl1_grob > 10 mm
Vier der sechs Kunststofffraktionen aus der maschinellen Ver-
arbeitung wurden untersucht. Diese wurden, wenn LP-haltig,
in Kupferhütten und, wenn metallhaltig oder rein, in externe
Trennverfahren verbracht zur Rückgewinnung der enthaltenen
Metalle (insbesondere Cu und Edelmetalle) und Polymere.
Die entsprechenden Fraktionsmassen machten mit 2744 kg, Edelmetalle aus LP Feinzerlegung
2843 kg bzw. 1830 kg zusammen knapp 35 % der Batch-
3000
gesamtmasse aus.
Drei der Schredderleichtfraktionen (SLF), die über den Luft- 2500
strom transportiert werden, wurden ebenfalls untersucht.
Die chemische Analyse zeigt, dass Leiterplatten und IT-Kabel/- 2000
Stecker weiterhin die grössten Träger der EM sind und dass
Gramm
eine maschinelle Verarbeitung deren Massenanteils in der 1500
feinkörnigen Staubfraktion zwar etwas anreichern kann, je-
doch andere Fraktionen, insbesondere Kunststofffraktionen, 1000
die grössten EM-Massen aufnehmen und transportieren
können. Es ist wichtig, über den Verbleib dieser Edelmetalle
500
(aber auch über andere Zielstoffe wie PCB) Bescheid zu
wissen und entsprechend die Behandlungspfade zu planen.
0
Bauteil LP_Kl1 LP_Kl2 Kabel
Schlussfolgerungen und Ausblick
Die stoffliche Inputzusammensetzung wird in diesem BV durch
den Zusammenzug von über 50 Gerätetypen aus 22 Kate-
gorien ermittelt. Trotz systematischen Feinzerlegungen bei
LZR über viele Jahre ist die Zusammensetzung von mehr als Abbildung 6: Analyseresultat (v. 0. n. u.): Gesamtmas-
einem Drittel der Inputmasse eines Swico-Mix-Batchversuchs senanteil der drei Edelmetalle Gold (Au), Silber (Ag)
Edelmetalle aus KS und SLF Batchversuch
und Palladium (Pd) in Gramm pro Tonne (oder ppm)
ungenügend bestimmt. Die Erzeugung einer repräsentativen in Leiterplatten aus der Feinzerlegung, die gemahlen
Menge von EAG zur zusätzlichen Feinzerlegung durch ein blin- und gesiebt wurden. Der EM-Massenanteil steigt 2000
des Auswahlverfahren, eines der Ziele dieses Experiments, mit kleinerer Korngrösse und erreicht für Klasse-1-LP
erwies sich als ungenügend robust, was die Unsicherheiten Anteile von mehr als 2500 ppm. Der EM-Massenanteil
ist nicht überraschend am höchsten in Klasse-1-LP
in den Zielstoffbilanzen auf über 50 % anwachsen lässt. Dies und erreicht dort Werte von 2000 ppm. Erstaunlich
Gramm
führt zu nicht belastbaren Aussagen, zum Beispiel bezüglich ist eher der hohe EM-Gehalt in IT-Kabeln und 1000
der möglichen Metallausbeuten eines Swico-Batches. Zudem in zugehörigen Steckern. Der EM-Massenanteil in
ist der beträchtliche Aufwand für diese Art von Untersuch- Ausgangsfraktionen der maschinellen Verarbeitung
ist nicht überraschend am höchsten in einer im
ungen im Hinblick auf eine regelmässige Anwendung unver- Zyklonfilter abgeschiedenen Schredderleichtfraktion.
hältnismässig hoch. Es werden daher andere Ansätze wie 0
Jedoch ist die Kunststofffraktion mit dem kleinsten
Fraktion KS_Sieb2 KS_Mittel KS_Sieb1 SLF_Zyklon
das Messen der Zielstoffverluste in den Ausgangsfraktionen EM-Massenanteil diejenige, welche die grösste EM-
weiterverfolgt. Masse transportiert. w_Total / g/t m_Total / g
28 Fachbericht 2020 | SENS, Swico, SLRS 29Sie können auch lesen
