Wie aus einem Isolator ein Wärmeleiter wird

2022-10-22 19:32:20 By : Ms. Amanda Feng

Nach wie vor ist Skepsis vorhanden, wenn metallische Werkstoffe durch Kunststoffe ersetzt werden. Erst recht dann, wenn die thermische Leitfähigkeit eine wichtige Rolle einnimmt.

Der Einsatz von Kunststoffcompounds findet sich in vielen Smart Home-Anwendungen wie W-LAN-Router. (Bild: Teerasan - stock.adobe.com)

Kunststoffe sind bekannt als sehr gute thermische Isolatoren. Besonders in der Bauwirtschaft kommen Kunststoffe gerade wegen dieser Eigenschaft immer häufiger zum Einsatz, beispielsweise als Fensterrahmen mit besonders guten Isolationswerten oder auch in Fassadendämmplatten. Zugute kommt den polymeren Materialien dabei ihre intrinsisch niedrige Wärmeleitfähigkeit, die durch geschickte Konstruktion oder Werkstoffbehandlung wie beispielsweise Schäumen in der Anwendung noch weiter optimiert wird.

Seit einigen Jahren finden sich aber auch Kunststoffcompounds am Markt, die eine deutlich erhöhte thermische Leitfähigkeit aufweisen. Diese Entwicklungen zielen darauf ab, die thermische Isolationswirkung möglichst effektiv umzukehren und so den Einsatz in bisher metalldominierten Anwendungen zu finden. Als Beispiel seien hier Kühlkörper in Elektronikanwendungen oder auch Wärmetauscher zu nennen. Dazu ist es notwendig, die intrinsischen Polymereigenschaften durch Füllstoffe so zu modifizieren, dass eine thermoplastisch verarbeitbare Formmasse mit möglichst hoher Leitfähigkeit entsteht. Als geeignet haben sich verschiedene Füllstoffgruppen erwiesen. Zum einen sind kohlenstoff-basierte Systeme zu nennen, die sich die hohe thermische (und elektrische) Leitfähigkeit von Graphit zunutze machen. Zum anderen kommen auch keramische und mineralische Füllstoffe zum Einsatz, die zwar die thermische Leitfähigkeit erhöhen, dabei aber die elektrischen Isolationseigenschaften der Polymere erhalten.

Als thermoplastisches Matrixmaterial wird in der Regel auf teilkristalline Polymere wie PA6 oder PA66, PP, PBT oder auch PPS (für Hochtemperaturanforderungen) zurückgegriffen. Diese bieten auch bei hohen Füllstoffgehalten eine ausreichende Fließfähigkeit und sind bei erhöhten Temperaturen stabil. Daneben ist jedoch auch das amorphe PC als Basis zu nennen, das neben der geringen isotropen Schwindung auch eine gute Dimensionsstabilität bei erhöhten Temperaturen besitzt. Jedoch ist hier das Prozessfenster in der Spritzgussverarbeitung eingeschränkt, besonders bei Compounds mit hoher Wärmeleitfähigkeit.

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Gegenüber den klassischen metallischen Werkstoffen verfügen Kunststoffcompounds über eine geringere Dichte, sodass mit Gewichtseinsparungen zu rechnen ist. Ebenso ermöglicht das einfache Formgeben im Spritzgießprozess eine hohe Funktionsintegration und komplexe Bauteilgeometrien, die noch besser den De­signvorgaben angepasst werden können und zudem meist ohne Nachbehandlung korrosionsbeständig sind. Jedoch gibt es auch  augenscheinliche Nachteile, wie der meist deutlich unterlegenen Wärmeleitfähigkeit im Vergleich mit gängigen Metallen und Legierungen. Während Kühlkörper aus Aluminiumlegierungen meistens mit Werten von λ>150 W/mK glänzen, kommen die meisten Kunststoffcompounds „nur“ auf Maximalwerte im Bereich von λ≈1 bis 15 W/mK. Im Vergleich zu den reinen Polymeren (λ<0,5 W/mK) ist dies zwar ein großer Sprung, jedoch stellt die breite Lücke zu den etablierten metallischen Werkstoffen nach wie vor eine Hürde zum Einsatz in Serienanwendungen dar. Daher verwundert es wenig, dass der Markt für thermisch leitfähige Kunststoffe sich noch sehr schleppend entwickelt. In einigen wenigen Anwendungen sind die Spezialcompounds bereits seit längerer Zeit im Serieneinsatz, so zum Beispiel als LED-Kühlkörper für Lampen im Consumer-Bereich oder auch in Bipolarplatten von Brennstoffzellen.

Demgegenüber stehen unzählige potenzielle Anwendungen im Elektronik-, aber auch im Automobilsektor, die derzeit mit metallischen Werkstoffen bedient werden. Dies ist auch der Grund für mehrere Einstiegs-hürden, die den Einsatz von thermisch leitfähigen Kunststoffen erschweren:

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Werden diese Hürden überwunden, so ergeben sich große Potenziale zum Verbessern der Effizienz von Bauteil, Prozess und Anwendung, was aber eine ausreichende Wärmeleitfähigkeit voraussetzt.

Wie bereits beschrieben, bieten metallische Werkstoffe eine deutlich höhere Wärmeleitfähigkeit, als tatsächlich für viele Anwendungen benötigt wird. Dies ist besonders zu beobachten, wenn keine erzwungene Konvektion beispielsweise durch einen Lüfter oder Fahrtwind vorliegt. Bei natürlicher Konvektion oder lami-naren Strömungen am Kühlkörper mit sehr geringer Strömungsgeschwindigkeit der Luft ist der Wärmeübergangskoeffizient vom Festkörper zur Luft ein bestimmender Faktor; die Wärme kann vom Kühlkörper nur relativ langsam an die Umgebung abgegeben werden. Unter diesen Bedingungen wird festgestellt, dass eine Wärmequelle wie zum Beispiel eine LED schon bei geringen Wärmeleitfähigkeiten ab λ≈2 W/mK nicht mehr signifikant besser gekühlt wird, wenn die Wärmeleitfähigkeit des Kühlkörpers erhöht wird.

Noch verstärkt wird dieser Effekt, wenn Wärmequelle und Kühlkörper in einem Gehäuse verbaut sind, das nur einen begrenzten oder sogar gar keinen Luftaustausch zulässt. Hier stellt sich schon nach kurzer Zeit ein Temperaturgleichgewicht ein, das für Metall und Kunststoff vergleichbar ist. Die in Bild 1 dargestellten Kühlkörper sind in der Praxis in einem Gehäuse verbaut und kühlen eine Hochleistungs-LED. Es ist erkennbar, dass die Temperatur der LED auf dem Kunststoffkühlkörper nur um circa 6 °C höher ist als bei der Aluminiumvariante, obwohl die Wärmeleitfähigkeit des Kunststoffcompounds nur 1,2 W/mK beträgt. Das absolute Temperaturniveau von 46 °C ist dabei unkritisch. Die Simulationsergebnisse konnten durch Praxisversuche validiert werden.

Neben dem mechanischen Recycling von Kunststoffen gibt es auch zahlreiche ergänzende Verfahren. (Bild: Visual Generation - stock.adobe.com)

Was steckt hinter enzymatischem Recycling?Beim enzymatische Recycling kombiniert das französischen Unternehmens Carbios, Clermont-Limagne, Enzymologie und Kunststoffverarbeitung. Das Verfahren zielt auf das Zersetzen von Kunststoffen durch Enzyme ab, sodass Kunststoffabfälle unendlich oft recycelt werden können. Forscher des Unternehmens haben auf einer Mülldeponie zahlreiche Mikroorganismen untersucht und Enzyme entdeckt, die Enzyme zum Abbau von PET entwickelt haben. Die Technologie arbeitet mit relativ milden Reaktionsbedingungen hinsichtlich Druck und Temperatur. Im September 2021 soll eine Demonstrationsanlage in Betrieb gehen. (Bild: alterfalter - fotolia)

Was bietet das neuartige Closed-Loop Recycling von polyethylenartigen Materialien für Vorteile?Chemiker der Universität Konstanz um Prof. Dr. Stefan Mecking haben ein energiesparendes Verfahren für das chemische Recycling von polyethylenartigen Kunststoffen entwickelt. Die Technologie verwendet die „Sollbruchstellen“ auf molekularer Ebene, um die Polymerketten des Polyethylens aufzutrennen und in ihre molekularen Grundbausteine zu zerlegen. Die kristalline Struktur sowie die Materialeigenschaften bleiben unbeeinflusst. Die Forscher sehen diese Klasse von Kunststoffen als gut geeignet für den 3D-Druck. Das neue Verfahren arbeitet bei lediglich rund 120 °C, ist deutlich energiesparender als etablierte Methoden und besitzt eine Rückgewinnungsquote von rund 96 % des Ausgangsstoffes. Die Versuche wurden an Polyethylen auf Pflanzenölbasis durchgeführt. Die Chemiker zeigten auch das chemische Recycling von Gemischen aus anderen typischen Kunststoffabfällen. Die Eigenschaften der hier gewonnenen Materialien sind denen der Ausgangsmaterialien ebenbürtig. Die Forschungsergebnisse wurden am 17. Februar 2021 im Wissenschaftsjournal Nature veröffentlicht. (Bild: AG Mecking, Universität Konstanz)

Was ist Chemcycling?BASF, Ludwigshafen, hat das Chemcycling-Projekt ins Leben gerufen, um mit Partnern entlang der Wertschöpfungskette im industriellen Maßstab hochwertige Produkte aus chemisch recycelten Kunststoffabfällen herzustellen. In dem thermomechanischen Prozess der Pyrolyse werden Kunststoffabfälle in Pyrolyseöl umgewandelt. Dieses wird bei der BASF ins Produktionsnetzwerk eingespeist und dadurch fossile Rohstoffe eingespart. Die hergestellten Produkte besitzen genau die gleichen Eigenschaften wie Erzeugnisse aus fossilen Rohstoffen. (Bild: BASF)

Was ist die iCycle-Plattform?Das Fraunhofer Umsicht, Sulzbach-Rosenberg, arbeitet ebenfalls mit der Pyrolyseverfahren. Die Forscher haben für den Betrieb der Anlage neuartige Wärmetauschertechnologien entwickelt, die eine hohe Energieeffizienz sowie eine sehr gute Wärmeübertragung auf das eingebrachte Material ermöglichen. Der Schwerpunkt der Forschungsaktivitäten liegt auf problematischen, stark verunreinigten oder schadstoffbelasteten Kunststoffen und schwer recyclierbaren Verbundmaterialien sowie dem Aufbereiten und Reinigen von Pyrolyseölen. Anlagen sind im Demonstrationsmaßstab verfügbar. (Bild: Fraunhofer Umsicht)

Was ist der Upcycling-Prozess?Die 3M Tochter Dyneon, Burgkirchen, bezeichnet den Pyrolyseprozess von Fluorpolymeren als Upcycling-Prozess und gewinnt jährlich aus bis zu 500 t Fluorpolymerabfällen neuen Kunststoff. (Bild: 3M)

Was ist das OMV Reoil Projekt?OMV, Schwechat, widmet sich im Projekt Reoil ebenfalls dem chemischen Recycling von Kunststoffen. In der Pilotanlage der Raffinerie in Österreich werden die Kunststoffabfälle zu synthetischem Rohöl recycelt, indem sie verdampft und durch chemische Prozesse wieder zu kleineren Ketten zusammengeführt werden. An diesem Industriestandort, der einer der größten Kunststoff-Produktionsstandorte Europas ist, sitzt Borealis, die mit petrochemischen Rohstoffen beliefert wird. Die beiden Unternehmen wollen gemeinsam das chemische Recycling von Post-Consumer-Kunststoffen voranbringen. Die Verarbeitungskapazität der Pilotanlage liegt bei 100 kg/h was 100 l synthetischem Rohöl entspricht. Dieses wird im Sinne der Kreislaufwirtschaft entweder zu Rohmaterial für die Kunststoffindustrie oder zu Kraftstoff weiterverarbeitet. (Bild: OMV)

Was ist der Creasolv-Prozess?Das Fraunhofer IVV, Freising, hat den dreistufigen Creasolv-Prozess entwickelt. Die Wahl des geeigneten Lösemittels bestimmt, welches Polymer aus dem geschredderten Kunststoffabfall gelöst und wiederverwertet werden soll. Um eine hohe Reinheit zu erzielen, wird die erhaltene Lösung weiter aufgereinigt. Im dritten Schritt wird der isolierte Kunststoff ausgefällt und beispielsweise zu Granulat verarbeitet. In Reinheit und Qualität entspricht der zurückgewonnene Kunststoff Neuware. Dies ist wichtig für eine reale Kreislaufwirtschaft. Eine industrielle Pilotanlage ist in Betrieb. (Bild: Fraunhofer IVV)

Was steckt hinter dem ResolVe-Verfahren?Das ResolVe-Verfahren (chemisches Recycling von Polystyrol) wird von Ineos Styrolution, Frankfurt, Neue Materialien Bayreuth, Bayreuth, dem Institut für Aufbereitung und Recycling (I.A.R.) und dem Institut für Kunststoffverarbeitung (IKV) an der RWTH Aachen, Aachen, in einem vom BMBF geförderten Projekt entwickelt. In dem Projekt dienen Verpackungsabfälle aus dem Gelben Sack als Ausgangsware. Über Reinigungs-, Sortier- und Zerkleinerungsprozesse werden daraus sortenreine Polystyrol-Flakes gewonnen. In einem Doppelschneckenextruder erfolgt daraufhin die thermische Degradation des Polystyrols in ein Kondensat aus Monomeren und Oligomeren sowie flüchtige Spaltprodukte. Nach fraktionierender Destillation der Styrolmonomere aus dem Kondensat wurden diese zum Herstellen von neuem PS wiedereingesetzt. (Bild: IKV)

Was ist die Thermal Anaerobic Conversion-Technologie?Plastic Energy, London, Großbritannien, verwendet die patentierte Thermal Anaerobic Conversion (TAC)-Technologie zum Umwandeln von Altkunststoffen. Unter Ausschluss von Sauerstoff werden LDPE, HDPE, PS und PP erhitzt, geschmolzen bis die Polymermoleküle zu einem reichhaltigen gesättigten Kohlenwasserstoffdampf zerfallen. Die kondensierbaren Gase werden in Kohlenwasserstoffprodukte umgewandelt, während die nicht kondensierbaren Gase separat gesammelt und verbrannt werden. Der entstehende Kohlenwasserstoffdampf wird nach Molekulargewichten in Rohdiesel, Leichtöl und synthetische Gaskomponenten getrennt. Naphta und Diesel werden gelagert und an die petrochemische Industrie verkauft, die sie wieder in neuen Kunststoff umwandelt. Zum Beispiel führt Sabic das Pyrolyseöl seiner Produktionskette zu und stellt daraus unter anderem PP-Produkte für sein Trucircle-Sortiment her. Das hergestellte PP-Polymer ist unter dem International Sustainability and Carbon Certification (ISCC PLUS) Schema, welches einen Massenbilanzansatz verwendet, zertifiziert und bestätigt. (Bild: Greiner)

Was ist Newcycling? APK, Merseburg, hat die lösemittelbasierte Newcycling-Technologie entwickelt, mit der aus zerkleinerten, gemischten Kunststoffabfällen und Mehrschichtverpackungen sortenreine Kunststoffe herausgelöst werden. Auch hier werden die Polymerketten sortenrein gelöst und nach Wiedergewinnung des Lösemittels granuliert. Die Eigenschaften der gewonnenen Kunststoffe sind ähnlich Neuware. Die vorindustrielle Pilotanlage wurde in eine Industrieanlage hochskaliert, die pro Jahr circa 8.000 t Newcycling-Rezyklat herstellen kann. (Bild: APK)

Was steckt hinter der Catalytischen Tribochemischen Conversion?Carboliq, Remscheid, ein Tochterunternehmen von Recenso, Remscheid, hat die Catalytische Tribochemische Conversion (CTC), ein einstufiges Verfahren zum Verflüssigen fester Kohlenwasserstoffe, entwickelt. Bei dem Verfahren werden thermische, katalytische und mechanochemische (tribochemische) Mechanismen kombiniert. Ein Standardmodul kann bis zu 400 l gemischte Kunststoffabfälle pro Stunde umwandeln. Die benötigte Prozessenergie wird durch Reibung erzeugt. Der CTC-Prozess findet bei Atmosphärendruck und einer Temperatur unter 400 °C statt. Die Ölausbeute ist hoch, die Menge an entstehenden Gasen eher gering. Prozessrückstände werden extern thermisch verwertet. Das entstehende Öl ist gemäß REACH als Produkt registriert, sodass der End-of-Line-Waste-Status abgesichert ist und das Produktöl in Anlagen, die nicht dem Abfallregime unterliegen, verarbeitet werden kann. Eine Pilotanlage ist auf dem Gelände des Entsorgungszentrums in Ennigerloh in Betrieb. (Bild: Recenso)

Was ist Wastx Plastic?Biofabrik Technologies, Dresden, hat das modulare Wastx Plastic System entwickelt, durch das Kunststoffabfälle denzentral unter Ausschluss von Sauerstoff in synthetisches Rohöl umgesetzt werden. Dieses Öl dient als Basis für Rezyklate. Laut Hersteller wird aus 1 kg Plastikmüll 1 kg Recyclingöl. Eine Anlage, die in einem Container untergebracht ist, kann laut Hersteller dort, wo der Plastikmüll gesammelt wird betrieben werden und bis zu 1.000 kg Kunststoffabfälle pro Tag verarbeiten. (Bild: Biofabrik)

Plaxx - was verbirgt sich hinter diesem Namen?Am Ende des Depolymerisationsprozesses von Recycling Technologies, Swindon, Großbritannien, steht das schwefelarme Kohlenwasserstoffprodukt namens Plaxx. Plaxx kann als Ausgangsmaterial für das Herstellen neuer Polymere und Wachse verwendet werden, wodurch Rohstoffe aus fossilen Brennstoffen ersetzt und Kunststoffe in die Kreislaufwirtschaft überführt werden. Diese Technologie bietet eine Alternative zum Deponieren und Verbrennen von Restkunststoffen und steigert die Recyclingrate für gemischte Kunststoffe von 30 %, die mit der bestehenden mechanischen Aufbereitung erreicht wird, auf 90 % mit diesen Technologien in Kombination. (Bild: Recycling Technologies)

Was ist unter dem Covestro-Chemolyse-Verfahren zu verstehen?Das von Covestro, Leverkusen, entwickelte Verfahren Covestro-Chemolyse ermöglicht die Rückgewinnung der beiden Hauptkomponenten von Polyurethan. Neben dem Polyol kann auch das Vorprodukt des Isocyanats zurückgewonnen werden. Der Rohstoffhersteller betreibt eine Pilotanlage für das stoffliche Recycling von Weichschaum. Mit dieser sollen die positiven Laborergebnisse verifiziert und Produkte sowie Anwendungen im kleinen Industriemaßstab entwickelt werden. Ziel ist es, mit chemischen Recyclingprozessen den Wertstoffkreislauf von Post-Consumer-Weichschaumstoffen zu schließen, indem hochreines, hochwertiges Recycling-Polyol und Toluol-Diamin (TDA) zurückgewonnen werden. TDA soll zu Toluol-Diisocyanat (TDI) weiterverarbeitet werden. (Bild: Covestro)

Auch vor dem Hintergrund der energetischen Nachhaltigkeit sind thermisch leitfähige Kunststoffe vorteilhaft. Insbesondere beim Herstellen und Verarbeiten von Aluminium sind große Mengen an Energie zum Aufschmelzen und Kühlen notwendig. Kühlkörper aus Kunststoff dagegen werden im Spritzgießen mit den üblichen Temperaturen hergestellt und sind dazu noch ohne Nachbearbeitung einsatzfähig. Werden diese darüber hinaus im Automobilsektor eingesetzt, ergibt sich auch über die Lebensdauer ein Vorteil durch die Dichte- und damit Gewichtsreduktion, der zur Einsparung von Treibstoff oder elektrischer Energie bei E-Fahrzeugen führt.

Es gibt aber neben dem Ersatz von klassischen Metallkühlkörpern auch neue Felder, die mit thermisch leitfähigen Spezialcompounds erschlossen werden können. Im Allgemeinen werden diese nicht selten mit 60 Gew.-% und mehr gefüllten Kunststoffen auf höchste thermische Leitfähigkeit hin entwickelt. Dies resultiert einerseits in besonderen thermischen Eigenschaften, jedoch auch in niedriger Zähigkeit und sprödem Bauteilverhalten. Für einfache Kühlkörperanwendungen, die keinen besonderen mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt sind, ist diese Eigenschaft meist unproblematisch. Ist jedoch ein zäheres Bauteilverhalten gewünscht,  muss ein Kompromiss zwischen thermischen und mechanischen Eigenschaften gefunden werden.

Für eine höhere Kunststoff-Recyclingquote muss mehr Material bei der Abfallsortierung richtig zugeordnet werden. Drei Unternehmen haben dafür Wasserzeichen für Verpackungen entwickelt, die Informationen über den Kunststoff enthalten und von Sortieranlagen gelesen werden können. Mehr über die smarte Lösung zur Abfallsortierung erfahren Sie hier

Ein Einsatzort ist der Bereich der sogenannten Smart Home-Anwendungen. Geräte wie WLAN Router, Repeater, und Funkzentralen sind 24/7 im Einsatz, um Lampen, Kameras, Lautsprecher und Rollläden zu steuern. Dabei entsteht eine oft nicht unerhebliche Abwärme, die aktuell noch über Lüftungsschlitze aus dem Gerät abgeführt werden muss. Gleichzeitig ist aber bekannt, dass die Hauptausfallursachen für diese Art von Geräten neben der Temperatur auch Staub und Verschmutzung sowie Spritzwasser sind [1]. Letztere können durch die notwendigen Lüftungsöffnungen im Gehäuse ungehindert eindringen und so zum vorzeitigen Ausfall führen.

Eine Simulationsstudie von Mocom, Hamburg, hat ergeben, dass der Einsatz von moderat thermisch leitfähigen Kunststoffen bereits ausreichen kann, um Lüftungsschlitze überflüssig zu machen. Im Beispiel wurde das Gehäuse des Alcom TC Demonstrators (Bild 2), in dem ein Kühlkörper aus thermisch leitfähigem Alcom TC mit zwei LEDs (je 2 W Leistung) bestückt ist, verschlossen. Das Gehäusematerial hat im Bespiel eine thermische Leitfähigkeit von λ=1 W/mK.

Die CFD-Simulation zeigt, dass die Wärmeabgabe über das geschlossene, leitfähige Gehäuse zu einer ebenso geringen Temperatur führt wie ein geöffnetes Standardgehäuse. Im Resultat ergeben sich die gleichen LED-Temperaturen für offenes und geschlossenes, aber leitfähiges Gehäuse, sodass die temperatursensiblen elektronischen Bauteile auch weiterhin im sicheren Bereich arbeiten können. Dies ist möglich, da die Wärme über das gesamte Gehäuse gleichmäßiger verteilt und dadurch die Oberfläche zum Wärmeaustausch mit der Luft signifikant vergrößert wird. Da die Wärmeleitfähigkeit gegenüber dem reinen Grundpolymer nur um rund Faktor 3 erhöht werden musste, ist auch der Abfall der Zähigkeit im Compound moderat. Auch sind Konzepte denkbar, die auf eine hybride Gehäusegestaltung mit thermisch leitfähigen Elementen setzen.

Es besteht also Grund zum Optimismus für den zukünftigen Einsatz von thermisch leitfähigen Kunststoffcompounds, dennoch muss weiter Überzeugungsarbeit bei Designern und Konstrukteuren geleistet werden. Der Wechsel von Metall- auf Kunststoffkühlkörper gelingt am besten mit der Unterstützung von bestehenden Anwendungen, funktionalen Demonstratoren und Simulationsmethoden.

[1] Tränkler, H.-R./Reindl, L. M. (Hrsg.): Sensortechnik: Handbuch für Praxis und Wissenschaft, Heidelberg, 2018.

Platz 11: Covanta (1,6 Mrd. Euro) Den größten Teil seines Umsatzes macht das US-amerikanische Unternehmen Covanta mit seinen Abfallverbrennungsanlagen. Dort wandelt das Unternehmen nach eigenen Angaben jährlich rund 21 Mio. t Abfall von Kommunen und Unternehmen in Strom um und versorgt damit knapp 1 Mio. Haushalte. Außerdem gewinnt das Unternehmen bei diesem Prozess knapp 600.000 t Metall zur Wiederverwertung. Neben der Abfallverbrennung unterhält der Konzern ein Netz von Aufbereitungs- und Recyclinganlagen und unterstützt Unternehmen im Abfallmanagement – Quelle. (Bild: Covanta)

Platz 10: Renewi (1,7 Mrd. Euro) Das Entsorgungsunternehmen Renewi hat seinen Sitz in Großbritannien, ist aber hauptsächlich in den Benelux-Ländern (Belgien, Niederlande, Luxemburg) aktiv. Der Konzern hat sich das Prinzip "Waste-to-Product" auf die Fahnen geschrieben – darunter versteht das Unternehmen die Verwertung von Abfällen zu "wertvollen Produkten" aus Abfällen statt der Entsorgung durch unsortierte Verbrennung oder Deponierung. So werden von den jährlich verwerteten 14 Mio. t Abfall 89 % entweder recycelt oder zur Energierückgewinnung verwendet – Quelle. (Bild: Renewi)

Platz 9: Cleanaway (1,9 Mrd. Euro) Cleanaway ist nach eigenen Angaben Australiens größtes Unternehmen für Abfallmanagement und Umweltdienstleistungen. Über das ganze Land unterhält der Konzern demnach etwa 250 Standorte und mit mehr als 5.300 Müllfahrzeugen eine der größten Flotten. Im Bereich Recycling konnte das Unternehmen 2020 etwa 435.000 t Papier und Karton, 19.000 t Plastik sowie 25.000 t Stahl und Aluminium wiedergewinnen – Quelle. (Bild: Cleanaway)

Platz 8: Stericycle (2,2 Mrd. Euro) Auf die Entsorgung von ganz besonderen Abfällen hat sich Stericycle spezialisiert. So bietet das US-Unternehmen Dienstleistungen für die Entsorgung von sicherheitsrelevantem Müll, etwa medizinischen Abfällen wie Kanülen und Medikamentenabfällen, aber auch beispielsweise von zurückgerufenen Produkten. Neben dem Heimatmarkt USA ist das Unternehmen nach eigenen Angaben in 17 weiteren Ländern tätig – Quelle. (Bild: Roxana – Fotolia)

Platz 7: Clean Harbors (2,6 Mrd. Euro) Mit gefährlichen und belasteten Abfällen beschäftigt sich auch das US-Unternehmen Clean Harbors. Zum Kundenstamm gehören nach eigenen Angaben vor allem die Chemie-, Energie- und Fertigungsindustrie – darunter eine Großzahl der umsatzstärksten Fortune-500-Unternehmen – sowie eine Reihe von Regierungsbehörden. Zum Portfolio gehört unter anderem die Altöl-Aufbereitung aber auch Industriereinigung. Der Entsorger ist in den USA sowie in Kanada, Mexiko und Indien tätig – Quelle. (Bild: Piccolo – Fotolia)

Platz 6: Waste Connections (4,6 Mrd. Euro) Waste Connections gehört zu den drei größten Entsorgungsunternehmen in Nordamerika. Es ist nach eigenen Angaben in 43 der 50 US-Bundesstaaten sowie 6 kanadischen Provinzen aktiv und bedient dort insgesamt 7 Mio. Privat-, Gewerbe- und Industriekunden. Zu den Dienstleistungen gehört vor allem die Entsorgung von nicht-gefährlichen Abfällen und die Wiederverwertung. Neben dem klassischen Recycling widmet sich das Unternehmen dabei auch der Herstellung von erneuerbaren Kraftstoffen – Quelle. (Bild: gparigot – stock.adobe.com)

Platz 5: Remondis (8,2 Mrd. Euro) Als größtes deutsches Entsorgungsunternehmen gehört Remondis auch zu den größten der Welt. Das Familienunternehmen ist neben festen Abfällen auch im Bereich Wasserwirtschaft tätig und bedient sowohl kommunale als auch industrielle und gewerbliche Kunden mit einer Flotte von Müllfahrzeugen (auf dem Bild Biogas-Fahrzeuge von Iveco für den Testbetrieb 2018). Mit dem Tochterunternehmen TSR Recycling ist der Konzern auch im Bereich Schrotthandel und -aufbereitung tätig. Neben Deutschland ist Remondis in 34 weiteren Ländern aktiv – Quelle. (Bild: Iveco)

Platz 4: Republic Services (8,6 Mrd. Euro) Republic Services entstammt ursprünglich dem Republic-Industries-Konzern und ist einer der größten Entsorger in den USA. Es zählt mittlerweile laut der Wirtschaftszeitschrift Fortune zu den 300 umsatzstärksten Unternehmen überhaupt im Land. Nach eigenen Angaben bedient der Konzern insgesamt 14 Mio. Kunden im Bereich der Entsorgung von konventionellen Abfällen für Gewerbe und Privathaushalte. Die Flotte umfasst etwa 17.000 Fahrzeuge – Quelle. (Bild: Republic Services)

Platz 3: Waste Management (12,9 Mrd. Euro) Das größte Entsorgungsunternehmen der USA heißt passenderweise Waste Management. Auch hier kommen die Kunden aus dem kommunalen, gewerblichen und industriellen Bereich. Das Unternehmen unterhält im Land etwa 270 Deponien sowie knapp über 100 Recycling-Anlagen. Darüber hinaus betreibt das Unternehmen Anlagen zur Energieerzeugung aus Deponiegas – Quelle. (Bild: Waste Management)

Platz 2: Suez (17,2 Mrd. Euro) Auf allen fünf Kontinenten ist das französische Entsorgungsunternehmen Suez aktiv. Dabei behandelt der Konzern nach eigenen Angaben 45 Mio. t Abfall pro Jahr, produziert im Bereich Recycling 4,4 Mio. t Sekundärrohstoffe sowie in der 7,7 TWh Energie. Neben der Entsorgung von Feststoffen ist das Unternehmen aber auch in der Abwasserbehandlung tätig und bereitet dort jährlich über 1 Mrd. m³ Abwässer für 66 Mio. Menschen auf – Quelle. (Bild: Suez)

Platz 1: Veolia (26,0 Mrd. Euro) Ebenfalls aus Frankreich kommt der Branchenprimus der Entsorgungsindustrie: Veolia. Neben der Abfallentsorgung ist man auch wie viele andere Unternehmen der Branche zusätzlich in den verwandten Bereichen Abwasser sowie Energie tätig. Die Leistung bei der Abfallentsorgung betrug 2020 nach eigenen Angaben rund 50 Mio. t, gleichzeitig erzeugte der Konzern 45 Mio. MWh Energie und stellte die Abwasserentsorgung für 67 Mio. Menschen sicher. Derzeit plant Veolia die Übernahme des größten Konkurrenten Suez. Die kartellrechtliche Genehmigung durch die EU-Kommission steht jedoch noch aus – Quelle. (Bild: Veolia)

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