„Österreich ist da klarer Vorreiter“

von Andreas

Helmut Antrekowitsch studierte Hüttenwesen und Metallurgie an der Montanuniversität in Leoben. Nach diversen selbstständigen Tätigkeiten und der Bekleidung verschiedener Positionen am Institut für Nichteisenmetallurgie übernahm er 2003 dessen Leitung. Mit uns sprach der ausgewiesene Experte über die vielen Facetten des Werkstoffs Aluminium.

Wo liegen die großen Vorteile, aber auch die Schwierigkeiten beim Recycling von Aluminium?

Helmut Antrekowitsch: Erstens ist es möglich, sehr viel davon zu recyceln und zweitens ist der Energiebedarf dabei sehr gering. Im Primärbereich, also in der Grundproduktion aus Bauxiterz, werden rund 200 Gigajoule pro Tonne Aluminium benötigt, bei der Sekundärmetallurgie sind dafür pro Tonne nur ein Zehntel bis ein Zwanzigstel der Energie notwendig, je nach Qualität der Schrotte. Diese Werte sind möglich, weil Aluminium hier bereits als Metall vorliegt und nicht erst aus seiner stabilen Verbindung mit Sauerstoff gewonnen werden muss. Selbstverständlich gibt es aber auch in anderen Bereichen Vorteile, so fällt bei der Wiederverwertung auch nur ein Zehntel bis ein Zwanzigstel an atmosphärischen Emissionen und Abfallstoffen an. Eine Herausforderung ist es allerdings, das Aluminium ohne Qualitätsverlust zu recyceln, denn es ist schwierig, die vielen anderen Elemente in Aluminiumschrotten wieder vom Aluminium abzutrennen. Es gibt zwei verschiedene Arten von Werksstoffen, Guss- und Knetlegierungen. Während beim Aluminium, welches für den Gießprozess eingesetzt wird, der Legierungselementgehalt höher ist und daher unterschiedliche Schrotte anwendbar sind, ist bei den Knetlegierungen, welche beispielsweise durch Walzen, Schmieden usw. verarbeitet werden, qualitativ höherwertiges Vormaterial notwendig. Das ist zum Teil nur erreichbar, wenn die Sekundärstoffe mit reinem Primäraluminium vermischt werden. Aus diesem Grund und auch wegen der stetig steigenden weltweiten Produktionsmenge spielt die Primärmetallurgie eine wichtige Rolle.

Können Sie kurz die Schritte erklären, die das Aluminium beim Recycling durchläuft?

Helmut Antrekowitsch: Es gibt unterschiedlichste Schrottarten, unter anderem auch sortenreine Aluminiumschrotte. Die werden gesammelt, sortiert und dann einfach umgeschmolzen. Schwieriger wird es bei stark verunreinigten Materialien, denn hier ist es letztendlich notwendig, mit einer Salzschlacke zu arbeiteten. Diese Schlacke, welche im Wesentlichen Natriumchlorid und Kaliumchlorid enthält, schützt das oft sehr kleinteilige, stärker verunreinigte Aluminium vor der Reaktion mit dem Sauerstoff. Darüber hinaus nimmt sie auch die vielen Verunreinigungen auf und wirkt wie ein Flussmittel. Das heißt, sie reißt die Oxidschicht, welche einen Schmelzpunkt von 2050 °C aufweist und jedes Aluminiumteil umgibt, auf, damit das Metall ausfließen kann. Die Temperaturen beim Schmelzprozess selbst liegen bei ca. 750 °C. Die Salzschlacke übernimmt im Bereich des Recyclings also eine sehr wichtige Funktion, indem sie dafür sorgt, dass auch minderwertige Schrotte wieder zu hochwertigen Aluminium umgeschmolzen werden können.
skilled worker at the aluminum melt

Wie könnte man den Werkstoff selbst optimieren, um den Recyclingprozess effektiver und einfacher zu gestalten?

Helmut Antrekowitsch: Wenn Werkstoffe entwickelt werden, muss eigentlich der Gesamtprozess, das heißt inklusive dem Recycling, berücksichtigt werden. Hierbei stellt sich insbesondere die Frage, ob das Material gesammelt oder getrennt werden kann. Denn bei geschweißten und verklebten Teile treten beim stofflichen Recycling sehr rasch Probleme auf. Das heißt die Trennung und Aufbereitung muss bereits vorher passieren. Hierbei spielt die passive Recyclingfähigkeit eine besondere Rolle. Bereits Konstrukteure von Bauteilen sollten über die existierenden Recyclingprozesse Bescheid wissen und diese bei ihren Überlegungen berücksichtigen. Wir sind da schon sehr kreativ, aber die Lösungen dürfen nicht so aussehen, dass die Funktionalität darunter zu leiden hat.

Wie wichtig ist die Sekundärproduktion in Österreich? Immerhin verfügt das Land über keine nennenswerten Bauxit-Vorkommen.

Helmut Antrekowitsch: Bei uns ist das Recycling, also die Sekundärproduktion, besonders wichtig. Wir hatten nie Bauxitlagerstätten, sondern nur Primärhütten, die reine Tonerde zugekauft haben, um daraus Aluminium zu produzieren. Diese wurden aber Anfang der Neunzigerjahre zugesperrt. Heute wird Aluminium bei uns in Österreich zu 100 % aus Recycling gewonnen, wobei allerdings auch etwa ein Fünftel zugekauftes Primärmetall eingesetzt wird. Die Austria Metall AG, der größte Player am heimischen Markt, verarbeitet im Jahr rund 350.000 Tonnen Aluminium. Daher sind das Sammeln und die Aufbereitung ganz wesentliche Punkte. Insgesamt liegen wir in Österreich bei einer Produktion von etwa 600.000 Tonnen Aluminium pro Jahr.

Gibt es eigentlich Alternativen zu Aluminium? Andere Materialen, die dessen Aufgaben übernehmen könnten und in der Produktion nachhaltiger wären?

Helmut Antrekowitsch: Für diese Vielfalt, in der das Leichtmetall Aluminium eingesetzt wird, sage ich: „Nein, das ist nicht in allen Bereichen möglich.“ Es gibt natürlich andere Leichtmetalle, wie Titan und Magnesium. Das Titan benötigt aber doppelt soviel Energie in der Produktion wie Aluminium und Magnesium ist lange nicht so formbar und auch nicht so korrosionsbeständig. Aluminium ist deshalb so beliebt, weil es perfekt legier- und umformbar ist, und gleichzeitig einen großen Festigkeitsbereich abdeckt. Und im Vergleich zu anderen Metallen ist es bei dieser Eigenschaftspalette auch sehr billig.

Liegt im Urban Mining die Zukunft der österreichischen Aluminiumproduktion?

Helmut Antrekowitsch: Urban Mining ist ein sehr wichtiges Thema für die Zukunft. Die Städte nehmen an Einwohnern zu und der Pro-Kopf-Bedarf an Rohstoffen steigt auch bei uns noch weiter an. Daher entstehen auf urbanem Raum riesige Mengen an Reststoffen. Da die Metalle hier in der Regel bereits in reduzierter Form und oftmals auch in viel höheren Konzentration im Vergleich zu den Erzen vorliegen, ist es bei entsprechenden Sammelsystemen und nachfolgenden Aufbereitungen möglich, eine massive Reduktion des notwendigen Energiebedarfs zu erreichen sowie gleichzeitig die strategische Abhängigkeit von Primärressourcen zu verringern. Österreich ist da ein klarer Vorreiter, vor allem hinsichtlich der Mülltrennung. Aber die Mengen werden in Zukunft enorm ansteigen und auch immer vielfältiger werden. Um 1700 hat man in allen Produkten, welche die Menschheit benötigte, nur fünf Metalle verwendet, heute sind in einem gewöhnlichen Handy schon 36 verschieden Metalle verbaut. Das wieder zu trennen, ist die große Herausforderung.

Mit Herbert Bayer hat ein Österreicher die Aluminiumproduktion revolutioniert. Ist es denkbar, dass einem Österreicher ähnliches beim Recycling von Aluminium gelingt?

Helmut Antrekowitsch: Mit dem Bayer-Verfahren und der Schmelzelektrolyse wurde Ende des 19. Jahrhunderts die Aluminiumproduktion revolutioniert. Seither ist nichts ähnlich Innovatives passiert. Es forschen zwar sehr viele Institutionen daran, die Verfahren zu optimieren und die dabei entstehenden Abfallstoffe zu reduzieren, aber dass in den nächsten Jahren die Produktion von Aluminium grundlegend vereinfacht und verbessert werden würde, ist momentan nicht in Sicht. Leider.

Dieser Beitrag ist Teil unserer Schwerpunktreihe zum Thema Aluminium. Auch in den nächsten Wochen werden wir über die verschiedenen Facetten dieses Materials berichten, inbesondere in Hinblick auf seine Funktion in der Kreislaufwirtschaft.

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