Kryos ist das altgriechische Wort für ‚Eis, Frost‘. Das Kryo-Kunststoffrecycling will also mit Hilfe von Tiefkälte die Kunststoffe spröde und brüchig und dadurch leicht mahlbar machen; denn über 90 % der angewandten Kunststoffarten gehören zu den sog. Thermoplasten, die bei Normaltemperatur unzerbrechlich sind.

Bei Normaltemperatur lassen sich die zäh-elastischen Thermoplaste nur zu groben Schnitzeln zershreddern. Die hochtourigen Shredder erzeugen hohe Reibungswärme an den Schnittstellen. Die Materialqualität wird dort stark verändert. Hochwertige Produkte sind aus geshreddertem, regranuliertem Material nicht mehr herstellbar. Außerdem können die relativ großen Shredder-Schnitzel noch aus zwei oder mehr Material-komponenten bestehen. Jede fremde Stoffart bildet im späteren Produkt einen Störfaktor, so dass auch dies dazu beiträgt, dass normal geshredderte Recyclate nur minderwertige neue Produkte erlauben, also nur ein sog. Downcycling.

Gute, feinkörnige Recyclatqualität benötigt die Hilfe der Tiefkälte-Vermahlung unabding-bar. Der Preis im Vergleich zur Neuware muss trotzdem stimmen.

Bisher wurde teurer flüssiger Stickstoff für die Tiefkälte-Vermahlung von Kunststoffen oder Alt-Reifen eingesetzt, z.B. beim Cryogen®-Recycling der Fa. Messer-Griesheim. Die Mahlergebnisse sind gut. Doch, um 1 kg Alt-Reifen ausreichend kühlen zu können, sind 2-3 l flüssigen Stickstoffs nötig. Nach der Schockkühlung verdampft der flüssige Stickstoff und muss durch teure Luftverflüssigung neu hergestellt werden. Der Wirtschaftlichkeit sind daher grundsätzlich sehr enge Grenzen gesetzt.

Um die Kosten der Tiefkühlung zu reduzieren, wurde auch versucht, mit Hilfe von geschlossenen, kaskadenartig hintereinander geschalteten Kältemittelkreisläufen ausreichend niedrige Temperaturen zu erreichen. Doch die Verluste sind bei konventioneller, über Wärmetauscher verbundener, Kaskadentechnik hoch und in den Unterstufen, mehren sich bei immer niedrigerer Sauggastemperatur die technischen Probleme in den Kälteaggregaten.

So blieben die Recyclingquoten bei Alt-Kunststoffen und Alt-Reifen bis heute weit hinter denen bei Eisenschrott, Glas oder Papier zurück.

Solange die Länder, die Erdöl fördern oder Naturkautschuk aus dem Gummibaum gewinnen, gezwungen werden können, diese Rohstoffe billig abzugeben, rechnet sich das Kunststoffrecycling nur, wenn es qualitativ optimale Recyclate zu optimal günstigen Betriebskosten zur Verfügung stellt, um mit den Preisen für Primärware konkurrieren zu können. Das ist mit der hier empfohlenen Kryo-Recycling-Technologie® gelungen:

Diese nutzt die 3 Naturgas-Kältemittel Propan+Ethan+Methan nicht in jeweils getrennten Kreisläufen, sondern wie beim Öko-Kühlschrank „Greenfreeze“ als Mischung in einem 1-Kreis-System. Der Haupt-kompressor muss nur den Druck von 15 bar zur Verflüssigung von Propan leisten. Die weitere kaskadenartige Temperaturabsenkung erfolgt ohne zusätzliche Energie-aufnahme durch fraktionierte Verdampfung und Verflüssigung des Ethan und dann des Methan jeweils im Nebenschluss. Der Siedepunkt von Methan liegt bei -161°C. Das verdampfende Methan kühlt den Mahltunnel, in den die handtellergroß vorzerkleinerten Alt-Kunststoffe oder Alt-Reifen oder Alt-Elektronik über eine Schleuse eingebracht werden. Um die Verdampfungsenthalpie der 3 Gase optimal auszunutzen werden sie nach dem Gegenstromprinzip zur jeweiligen Vorstufe zurückgeführt. Als Gemisch erreichen sie über einen Roots-Verdichter wieder den Hauptkompressor mit einer technisch günstigen relativ hohen Sauggastemperatur.

Damit der Mahltunnel sehr kompakt gebaut werden kann, wird die indirekte Kaskaden-Kühlung des Mahlguts innerhalb des Tunnels um eine direkte Kühlung nach dem Heat-Pipe-Prinzip ergänzt. Sie beschleunigt den Wärmeübergang und sorgt für eine direkte kontinuierliche Abfuhr der Friktionswärme vom Mahlgut. Im Vergleich zum alten Cryogen®-Recycling mit flüssigem Stickstoff sinken die Betriebsmittelkosten bei der neuen Kryo-Recycling-Tech® auf ca. 1/10. Dieser Kostenvorteil ermöglicht nun ein wirtschaftliches Kunststoffrecycling in einem breiten Anwendungsbereich.