Dieselpartikelfilter stellen Edelmetallrecycling-Unternehmen vor neue Herausforderungen

vom 27. März 2018
SiC Dieselpartikelfilter / diesel particulate filter

• Bereits seit Ende 2017 erhöhte Recyclingmengen von Dieselpartikelfiltern und die Mengen steigen weiter an und werden Recyclingunternehmen auch in Zukunft nachhaltig beeinflussen
• Abgaskatalysator oder Dieselpartikelfilter – was macht den Unterschied?
• Schmelzbetriebe stehen vor neuen Herausforderungen

Steigende Mengen beeinflussen Recyclingunternehmen nachhaltig
Seit ihrer Einführung in den Jahren 2006 – 2009, helfen Dieselpartikelfilter (DPF) der Umwelt, den schädlichen Feinstaub – die feinen Rußpartikel – aus Dieselabgasen herauszufiltern. Dabei wird der sich im Filter ablagernde Ruß in regelmäßigen Abständen durch höhere Abgastemperaturen verbrannt. Edelmetalle dienen dabei dazu, die notwendigen Temperatursteigerungen zu erzeugen und schädliche Abgase umzuwandeln.

Nun, 10 Jahre später, kommen die edelmetallhaltigen Dieselpartikelfilter vermehrt in den Recyclingkreislauf. Bei einer Dieselquote im europäischen Fahrzeugbestand von knapp 50 %, wird somit bald jeder zweite Katalysator, der ins Recycling geht, ein Dieselpartikelfilter sein. Die Menge wird sich in den nächsten Jahren rasant erhöhen, da die ab 2006 gebauten Fahrzeuge nun nach und nach in die Verschrottung gehen.

Unterschied: Autoabgaskatalysator oder Dieselpartikelfilter
Das Trägermaterial eines Dieselpartikelfilters unterscheidet sich wesentlich von normalen Autoabgaskatalysatoren (AAK). Herkömmliche Autoabgaskatalysatoren, die seit den frühen Neunziger Jahren verbaut werden, bestehen aus ca. 1kg  Cordierit. Diese Keramik aus Aluminium-, Magnesium- und Siliziumoxid lässt sich sehr gut in elektrischen Hochtemperaturöfen aufschmelzen. In diesem Schmelzprozess werden die Edelmetalle von der Keramik abgetrennt und in einem sogenannten Sammlermetall gebunden. Die Schmelze läuft unter reduzierenden (Sauerstoffabgabe) Bedingungen ab und sorgt für hohe Edelmetallausbeuten.

Bei Dieselpartikelfiltern besteht das Trägermaterial in der Regel aus ca. 3kg Siliziumcarbid (SiC). Dieses Material verhält sich im Schmelzprozess sehr unterschiedlich zum Cordierit. Hierzu nutzt man eine oxidierende (Sauerstoffzugabe) Schmelze, um den Kohlenstoff (Carbid) in Kohlendioxid und Silizium in Siliziumoxid umzuwandeln. Erst danach ist eine effiziente Edelmetallrückgewinnung möglich. Werden nun beide Materialtypen AAK und DPF vermischt, so wird die Edelmetallrückgewinnung erschwert bzw. ab einer bestimmten Konzentration nahezu unmöglich.

Herausforderungen für Analyse und Schmelze
Die Kapazitäten für die Verarbeitung dieses hoch kohlenstoffhaltigem Materials sind aktuell begrenzt und stellen viele Schmelzbetriebe vor Probleme, denn neben den begrenzten Kapazitäten, sind damit allerdings auch höhere Kosten (Energieaufwand, Raffination, längere Verarbeitungszyklen) verbunden. Erste Marktteilnehmer lehnen bereits Materialmischungen zum Recycling ab.

Eine getrennte Analyse und Aufarbeitung ist unproblematisch, da für beide Materialarten separate, wirtschaftliche Prozesse zur Verfügung stehen. Die Hensel Recycling Gruppe arbeitet zudem schon seit einiger Zeit mit Partnern an einem speziellen Verarbeitungsprozess, der künftig zusätzliche Kapazitäten bereitstellen wird.

Erkennungsmerkmale
Um eine nachhaltige und wirtschaftliche Verarbeitung des Materials sicherzustellen ist es  wichtig, dass schon früh im Recyclingkreislauf eine Trennung der Materialien erfolgt. Nach dem Zerlegen der Katalysatoren bzw. Filter ist eine Trennung kaum noch möglich. Neben der optischen und Gewichts-Prüfung gibt die Kohlenstoffanalyse letztendlich Aufschluss über die Materialzusammensetzung bzw. welcher Schmelzprozess eingesetzt werden muss. Hensel Recycling verfügt über die technischen Möglichkeiten und das Know-how, um den SiC-Gehalt bzw. Gesamtkohlenstoffgehalt gemäß DIN EN ISO 21068-2:2008 zu ermitteln und kann somit eine verlässliche Grundlage liefern. In einer mobilen Datenbank unter https://kabimobile.hensel-recycling.com/frontend/ stellt das Recyclingunternehmen Informationen zur Verfügung, um Dieselpartikelfilter zu identifizieren und zu bewerten.

Unterschiede AAK und SiC auf einen Blick

Gewicht:

• ein regulärer Monolith bzw. ein DPF auf Basis Aluminiumtitanat wiegt ca. 1 kg

• ein DPF aus SiC Keramik wiegt in der Regel 2 – 3 kg

Optische Prüfung:

• SiC meist graue Oberfläche und schwarze Keramik, verklebte Quader mit hellen Rändern

Haben Sie Fragen?
Wir helfen Ihnen gerne weiter
Telefon: +49 6028 12 09-0
Fax: +49 6028 12 09-20

Ihr Ansprechpartner
Ich freue mich auf Ihre Kontaktaufnahme
Judith Kolf
Marketing & Kommunikation
Telefon: +49 6028 1209-591
Schnellkontakt