Auflistung nach Autor:in "Quicker, Peter"

Gerade angezeigt 1 - 7 von 7

Chemical recycling: A critical assessment of potential process approaches
(2022) Quicker, Peter; Seitz, Mathias; Vogel, Julia
Increased media coverage of plastic pollution in the environment and import bans on plastic waste in several countries have resulted in plastic waste becoming one of the most discussed waste streams in recent years. In the European Union (EU), only about one-third of the post-consumer plastic waste is recycled; the rest goes to energy recovery and landfilling in equal parts. In connection to the necessary increase in efforts to achieve the ambitious EU recycling targets, chemical recycling is currently receiving more and more attention. The assumption is that chemical recycling processes could open up new waste streams for recycling and generate valuable raw materials for the chemical industry. Although there exists no legal definition for chemical recycling, there is more or less agreement that it covers the conversion of plastic polymers into their monomers or chemical building blocks. Techniques such as gasification, pyrolysis and liquefaction as well as solvolysis can be used for chemical recycling. So far, only few large-scale plants for chemical recycling exist worldwide. This article presents the different processes by means of examples from (formerly) running installations and their suitability for plastics recycling is assessed. However, to date, only few chemical recycling plants are in continuous operation, and further scientific evidence for the ecological and economic benefits is still necessary for final evaluation. Copyright © 2023 by International Solid Waste Association
Energieerzeugung aus Abfällen
(2018) Flamme, Sabine; Hanewinkel, Jörg; Quicker, Peter; neovis GmbH + Co. KG; Ingenieurbüro Qonversion; Deutschland. Umweltbundesamt; Gleis, Markus
Die europäische Abfallrahmenrichtlinie ordnet die energetische Verwertung von Abfällen in die vierte Stufe der Hierarchie, unterhalb der stofflichen Verwertung, ein. Dennoch wird eine große Menge an Abfällen der energetischen Verwertung zugeführt. Diese Abfälle leisten inzwischen einen relevanten Beitrag zur Strom-, Wärme- und Prozessenergieversorgung der Bundesrepublik Deutschland. Im Fokus dieser Studie stand die Ermittlung der aktuellen Abfallpotenziale zur Energieerzeugung in Deutschland und die Quantifizierung der verfügbaren Anlagenkapazitäten zu deren Nutzung. Auf dieser Basis wurde eine ⁠Prognose⁠ zur Situation im Jahr 2030 abgeleitet. Für beide Szenarien (Ist-Zustand und Prognose) wurden die ⁠CO2⁠-Reduktionspotenziale durch die energetische Nutzung der Abfälle bestimmt.
Evaluation neuer Entwicklungen bei alternativen thermischen Abfallbehandlungsanlagen mit dem Schwerpunkt Verölungsverfahren
(2018) Pohl, Martin; Quicker, Peter; ENVERUM - Ingenieurgesellschaft für Energie- und Umweltverfahrenstechnik mbH (Dresden); Ingenieurbüro Qonversion; Deutschland. Umweltbundesamt; Gleis, Markus
Das Sachverständigengutachten gibt einen kurzen Überblick der aktuell angebotenen bzw. betriebenen Verölungs- und Pyrolyseverfahren in Deutschland. Außerdem wurde untersucht, inwieweit diese Verfahren zur Erzeugung von Sekundärressourcen geeignet sind und welche Abfälle (Art und Menge) hierbei zum Einsatz kommen können. Ausgewählt wurden zwei Verölungsverfahren (Dieselwest, Logoil) für Kunststoffabfälle sowie ein Pyrolyseverfahren (Reifen-Pyrolyse) für Altreifen. Auf Basis der vorliegenden Daten und den daraus gewonnenen Erkenntnissen erfolgt eine Einschätzung, ob die Verfahren künftig für die Abfallbehandlung von Bedeutung sein könnten und welche weiteren Schritte für eine mögliche großtechnische Umsetzung erforderlich sind.
Möglichkeiten einer ressourcenschonenden Kreislaufwirtschaft durch weitergehende Gewinnung von Rohstoffen aus festen Verbrennungsrückständen aus der Behandlung von Siedlungsabfällen
(2018) Quicker, Peter; Stockschläder, Jan; Zayat-Vogel, Battogtokh; RWTH Aachen; Deutschland. Umweltbundesamt; Gleis, Markus; Bachmann, Anne
Ziel des vorliegenden Berichts war es, die beiden Optionen – der trockenen Entaschung/-schlackung und Nassentaschung/-schlackung im Wasserbad – hinsichtlich der Qualität der ausgelesenen Metalle und Mineralik experimentell zu untersuchen. Dazu wurden Aschen/Schlacken aus einer Abfallverbrennungsanlage nass und trocken ausgetragen und anschließend anhand aufbereitungstechnischer, metallurgischer sowie bautechnischer Charakterisierungsmethoden bewertet. Neben der klassischen Aufbereitung, wie beispielsweise Magnetscheidung, wurden im Labormaßstab neue Ansätze wie biologische und chemische Laugung sowie Bioflotation zur Metallrückgewinnung aus der Feinfraktion < 4 mm untersucht.
Möglichkeiten und Grenzen der Entsorgung carbonfaserverstärkter Kunststoffabfälle in thermischen Prozessen
(Umweltbundesamt, 2021) Quicker, Peter; Stockschläder, Jan; Stapf, Dieter; RWTH Aachen; Institut für Technische Chemie; Technische Universität Dresden; Deutschland. Umweltbundesamt; Gleis, Markus; Vogel, Julia
Im Rahmen des UFOPLAN-Vorhabens "Möglichkeiten und Grenzen der Entsorgung carbonfaserverstärker Kunststoffabfälle in thermischen Prozessen" wurden unterschiedliche thermische Prozesse im Hinblick auf ihre Eignung zur energetischen und rohstofflichen Verwertung verschiedener carbonfaserhaltiger Abfälle untersucht. Der Fokus der Messungen an den großtechnischen Anlagen lag auf der Ermittlung einer potenziellen Faserbelastung der prozessspezifischen Reststoffe bzw. Produkte. Zusätzlich wurden Laboruntersuchungen zum thermischen Faserabbau, sowie zur mechanischen und chemischen Faserrückgewinnung durchgeführt. Eine begleitend durchgeführte Recherche zum Stand des Wissens und der Technik zur Behandlung von carbonfaserhaltigen Abfällen zeigt, dass es Ansätze zum Recycling von Carbonfasern (CF) gibt. Auch für mit Kunststoff benetzte (CFK) Abfälle existiert mit der Pyrolyse ein Prozess zum werkstofflichen Recycling. Die dabei rezyklierten Carbonfasern (rCF) werden bereits in einzelnen Anwendungen eingesetzt. Eine breitere Marktakzeptanz fehlt derzeit noch. Die Laboruntersuchungen zu Methoden der Faserrückgewinnung mittels mechanischer Prozesse zeigten, dass verschiedene Abfallarten unterschiedliches Zerkleinerungsverhalten aufweisen. Kurzfasern können in bestimmten Prozessen durch mechanisch aufbereitete rezyklierte Materialien ersetzt werden. Durch den Zerkleinerungsschritt kommt es jedoch zum Downcycling. Bei den Untersuchungen zur chemischen Faserrückgewinnung mittels Solvolyse konnte im Labormaßstab, insbesondere mit überkritischem Wasser sowie angesäuertem Polyethylenglycol, das grundsätzliche Potenzial nachgewiesen werden. Im Fokus des Projekts standen die großtechnischen Untersuchungen zur energetischen Verwertung carbonfaserhaltiger Abfälle in einer Siedlungs- und einer Sonderabfallverbrennungsanlage sowie einer Zementofenanlage. Für eine rohstoffliche Verwertung als Kohlenstoffsubstitut wurden Untersuchungen in einem Elektroniederschachtofen der Calciumcarbidherstellung durchgeführt. Die großtechnischen Untersuchungen zeigten, dass Siedlungs- und Sonderabfallverbrennungsanlagen für eine energetische Verwertung von Carbonfasern nicht geeignet sind, da ein Großteil der Carbonfasern unter den Prozessbedingungen nicht ausreichend umgesetzt und zu einem erheblichen Anteil mit der Rostasche bzw. Schlacke ausgetragen wurde. Weiterhin wurden insbesondere in der Siedlungsabfallverbrennungsanlage, die mit einer Rostfeuerung ausgestattet ist, Carbonfasern mit dem Abgasstrom aus dem Feuerraum ausgetragen. Fasern wurden in der Kesselasche und den Rückständen der Abgasreinigung festgestellt. Auch in der Sonderabfallverbrennungsanlage wurden Carbonfasern in der Kesselasche gefunden, jedoch in geringerer Menge als bei den Messungen an der Rostfeuerung. Ein Austrag von Fasern über den Kamin erfolgte in keiner der Anlagen. Ein Teil der Fasern lag in Geometrien vor, die der WHO-Definition für lungengängige Fasern entsprechen (WHO-Fasern). Die Untersuchungen in der Zementofenanlage erforderten zunächst orientierende Experimente zur Art der Aufgabe der carbonfaserhaltigen Stoffströme. Im Rahmen der Mitverbrennung wurde die aufbereitete CF-Fraktion mit dem Ersatzbrennstoff (Fluff) über den Ofenbrenner dosiert. Bei den Analysen der Produkte wurden im Klinker in einzelnen Proben Carbonfasern in moderater Anzahl nachgewiesen, deren Menge sich aber nicht signifikant von der Referenzmessung, (ohne CF-Mitverbrennung) unterschied. Da im Rahmen dieses Projekts die Zugabe der carbonfaserhaltigen Abfälle nur in einem sehr begrenzten Zeitintervall erfolgen konnte, lassen die vorlie-genden Ergebnisse keine abschließende Bewertung des Verwertungsweges Zementofenanlage zu. Zur Klärung sind Langzeitversuche unter CFK-Mitverbrennung (zumindest über mehrere Tage, besser Wochen) mit begleitendem Produkt-Monitoring erforderlich. In einem Elektroniederschachtofen zur Calciumcarbidherstellung wurden die großtechnischen Untersuchungen zur rohstofflichen Verwertung von carbonfaserhaltigen Abfällen durchgeführt. Für den Einsatz im Carbidofen war eine spezielle Vorbereitung der carbonfaserhaltigen Abfälle notwendig. Unter Zusatz von Altkunststoff wurden vorzerkleinerte CFK-Abfälle eigens für die Messkampagne pelletiert. Im Carbidofen wurde ein weitgehender Umsatz der carbonfaserhaltigen Einsatzstoffe erzielt. Um als Verwertungsoption in Frage zu kommen, müssten allerdings die vorgelagerten Verfahren zur Aufbereitung des carbonfaserhaltigen Aufgabeguts optimiert werden. Des Weiteren ist zu beachten, dass ein Teil der zugeführten Carbonfasern mit dem Ofengas ausgetragen wird und diese gemeinsam mit den Rohstoffstäuben abgeschieden, granuliert und extern verwertet werden. Der Carbonfasergehalt in dieser Fraktion lag bei den Messungen zwischen 0,2 und 0,6 Ma.-%. Auch in dieser Fraktion konnten in geringer Menge (< 0,2 ppm) Fasern mit WHO-Charakteristik nachgewiesen werden. Aus den Ergebnissen des Projekts kann abgeleitet werden, dass sowohl die gezielte Entsorgung von Carbonfasern als auch deren Eintrag mit anderen Abfällen in Siedlungs- und Sonderabfallverbrennungsanlagen zu vermeiden ist. Auch die Entsorgung in Zementofenanlagen sollte zumindest solange unterbleiben, bis in Langzeitversuchen nachgewiesen wurde, dass ein relevanter Eintrag von Fasern in das Produkt Klinker ausgeschlossen werden kann. Die rohstoffliche Verwertung von carbonfaserhaltigen Materialien im Elektroniederschachtofen der Calciumcarbidherstellung ist prinzipiell möglich, erfordert allerdings eine aufwändige Aufbereitung der Einsatzmaterialen. Vorher sind zudem weitergehende Untersuchungen zur Optimierung der CFK-Zugabe in den Ofen durchzuführen, um den Faseraustrag mit dem Ofengas zu reduzieren. Als unmittelbare Maßnahme sollten geeignete separate Erfassungswege und Sortier- bzw. Aufbereitungstechniken für carbonfaserhaltige Rest- und Abfallströme etabliert werden. Dies ist die Voraussetzung für eine gezielte Bewirtschaftung und in deren Folge eine umweltverträgliche Entsorgung von CFK. Darüber hinaus sind weitere Forschungsarbeiten zur Verwertung in bestehenden oder neu zu entwickelnden Hochtemperaturprozessen erforderlich. Quelle: Forschungsbericht
Plastic waste utilization via chemical recycling: approaches, limitations, and the challenges ahead
(2023) Biessey, Philip; Seitz, Mathias; Quicker, Peter; Vogel, Julia
Sachstand zu den alternativen Verfahren für die thermische Entsorgung von Abfällen
(Umweltbundesamt, 2017) Quicker, Peter; Neuerburg, Florian; Noel, Yves; RWTH Aachen; Japan Consult; Deutschland. Umweltbundesamt
Die Verbrennung ist das weltweit dominierende Verfahren zur thermischen Behandlung von Abfällen. Neben dieser etablierten Behandlungsvariante werden mit der Abfallpyrolyse und der Abfallvergasung weitere thermische Prozesse am Markt angeboten. Diese auch als â€Ìalternativeâ€Ì thermische Behandlungsverfahren bezeichneten Prozesse werden seit den 1970er Jahren von wechselnden Anbietern unter verschiedenen Bezeichnungen wiederkehrend präsentiert. Ziel des vorliegenden Gutachtens war die Bereitstellung und Bewertung von Informationen zum Stand der Technik von alternativen thermischen Prozessen für die Behandlung von festen gemischten Siedlungsabfällen. Betrachtet wurden solche Verfahren, für die eine relevante Dauerbetriebszeit unter industriellen Rahmenbedingungen nachgewiesen werden konnte. Dabei wurden auch jene Technologien berücksichtigt, die aktuell zwar nicht mehr betrieben werden, aber ihre Praxistauglichkeit in der jüngeren Vergangenheit nachweisen konnten. Außerdem fanden einige Neuentwicklungen Eingang in die Betrachtung, die laut Herstellerangaben in Kürze marktverfügbar sein sollen. Neben der technischen Reife von Abfallbehandlungsverfahren sind auch lokale gesetzliche und (gesellschafts-)politische Rahmenbedingungen für den Erfolg oder das Scheitern neuer Technologien von großer Bedeutung. Daher wurden im Rahmen der Studie auch länderspezifische Rahmenbedingungen beleuchtet und diskutiert. Quelle: https://www.umweltbundesamt.de