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2025-01-07T10:21:30Z

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[[Datei:41 ALU Recycling Code.svg|mini|150px|Ein Symbol für Aluminiumrecycling]]
[[Datei:CEN recycling aluminium.svg|mini|150px|Die Kennzeichnung von rezyklierbarem Aluminium durch das [[Europäisches Komitee für Normung|Europäische Komitee für Normung]]]]
Unter '''Aluminiumrecycling''' wird das Wiederverwerten von Altaluminium (Schrott) wie Aluminiumabfällen in jeder Form verstanden, wobei „[[Aluminium]]“ ein Sammelbegriff nicht nur für Reinaluminium, sondern auch für die mehrheitlich anfallenden Legierungen ist.

Wenn [[Aluminiumlegierung]]en sortenrein gesammelt und recycelt werden, können die entsprechenden Legierungen aus dem resultierenden Umschmelzaluminium ohne Qualitätsverlust recycelt werden. Da verschiedene Legierungselemente (z. B. Magnesium) beim Umschmelzen nicht entfernt werden können, kommt es bei nicht sortenreiner Erfassung zum sogenannten [[Downcycling]]. Der große ökonomische und ökologische Vorteil von „Recyclingaluminium“ besteht darin, dass der Recyclingprozess, verglichen mit der Primärerzeugung, ungefähr 5 % des dort für gleiche Aluminiummengen erforderlichen Einsatzes an Energie benötigt.

== Verfahren ==
[[Datei:Pressed-cans.jpg|miniatur|Transportfertiger Aluminiumschrott]]

Der für das Recycling an vielen Stellen anfallende und in vielerlei Art und Form gesammelte Aluminiumschrott enthält sowohl Gewalztes als auch Gegossenes, daneben Produktionsabfälle, bei denen Späne als feinstückiges Material dominieren, aber auch metallreiche [[Krätze (Metallurgie)|Krätzen]].

Der beim Umschmelzbetrieb zumeist gemischt angelieferte Schrott wird in großvolumigen Öfen ([[Trommelofen]]) unter Zusatz von ca. 50 % eines chloridischen Salzgemisches mit einem Zusatz von Flussspat ([[Calciumfluorid]]) bei 650–700 °C unter ständiger Bewegung des Ofeninhaltes aufgeschmolzen. Dabei werden Verunreinigungen des Einsatzes, vornehmlich solche oxidischer Art, im Schlackenfluss der Salzschmelze aufgenommen und auch weitere [[Oxidation]] durch die Ofenatmosphäre begrenzt. Die fertigen Schmelzen werden seltener direkt zu [[Barren (Metall)|Rohmasseln]] vergossen; zumeist werden sie in einen sogenannten „Mischer“ übergeführt, der weitere Behandlungsschritte ermöglicht, die der Reinigung, der Gefügebeeinflussung und auch der Qualifizierung als bestimmte Umschmelzlegierung dienen (s. [[Schmelzebehandlung]]). Das recycelte Aluminium geht in Masselform oder als Prozesswärme erhaltender [[Flüssigmetalltransport]] in die Weiterverarbeitung, in der Regel zu Formgießereien.

Während der eigentliche Recyclingprozess die Aufgabe mittelständischer Umschmelzbetriebe oder auch einer der Primärhütte angeschlossenen Umschmelze ist, fällt die Aufarbeitung der beim Recycling anfallenden Mengen an [[Salzschlacke]]n in einen besonderen Zweig der Abfallwirtschaft.

== Verunreinigungen ==
{| class="wikitable float-right"
|+Häufige Verunreinigungen in primärer und sekundärer Aluminiumschmelze<ref name=":0" />
!Verunreinigungen
!Primärmetal
!Sekundärmetal
|-
|Wasserstoff
|0,1–0,3 wppm
|0,4–0,6 wppm
|-
|Natrium
|30–150 ppm
|<10 ppm
|-
|Calcium
|2–5 ppm
|5–40 ppm
|-
|Lithium
|0–20 ppm
|<1 ppm
|}
Häufig auftretende Verunreinigungen sind z. B. [[Wasserstoff]], [[Alkalimetalle]] oder Einschlüsse. Reaktionen sind in der Schmelze thermodynamisch stark begünstigt und werden nur durch die Bildung einer [[Oxide|Oxidschicht]] auf der Schmelzeoberfläche unterbunden, die den Kontakt zwischen dem Wasserdampf und dem geschmolzenen Metall verhindert. Häufig geforderte Natrium- und Lithiumgehalte betragen weniger als 10 ppm.<ref name=":0">{{Literatur |Autor=Schlesinger, Mark |Titel=Aluminum recycling |Hrsg=CRC Press |Verlag=Taylor & Francis Group |Seiten=173}}</ref>

Der [[Magnesium]]<nowiki/>anteil im geschmolzenen Schrott hängt von den umzuschmelzenden Legierungen ab und kann bis zu 5 % oder mehr betragen. Ob dieses Magnesium als eine zu entfernende Verunreinigung behandelt wird, hängt von der herzustellenden Legierung ab. Magnesium ist in der Regel teurer als Aluminium, so dass der Anteil genutzt wird, um aus der Schmelze Legierungen mit einem höheren Magnesiumgehalt herzustellen.

Einschlüsse sind feste, nichtmetallische Partikel, meist [[Oxide]], die im geschmolzenen Aluminium [[Suspension (Chemie)|suspendiert]] sind. Die Anzahl und Größe dieser Partikel hängt von einer Reihe von Faktoren ab, insbesondere von der Qualität des [[Schrott]]s und den darin enthaltenen Verunreinigungen. In der Regel sind die Einschlüsse jedoch kleiner als 100 μm.

== Mengen ==
* In Deutschland wurden 2016 ca. 723.000 Tonnen Recycling-Aluminium hergestellt.
* Ungefähr 30 % des in den USA hergestellten Aluminiums stammt aus der Recyclingroute.<ref>[http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/aluminum/mcs-2008-alumi.pdf minerals.usgs.gov] (PDF; 85 kB)</ref>
* In Europa stammen 52 % des produzierten Aluminiums aus der Recyclingroute, weltweit sind es ca. 30 % (Stand: 2017).
* Weltweit werden für Aluminium [[Recyclingrate]]n um 40 % angegeben.<ref>[[Umweltprogramm der Vereinten Nationen|UNEP-PNUE]]-Report „Recycling Rates of Metals“, 2011 [https://wedocs.unep.org/bitstream/handle/20.500.11822/8702/Recycling_Metals.pdf?sequence=1&isAllowed=y] (PDF; 2,3 MB)</ref>

Die im Oktober 2014 eröffnete, weltweit größte Aluminiumrecyclinganlage befindet sich in [[Nachterstedt]] und wird von [[Novelis]] betrieben. Sie kann jährlich 400.000 Tonnen Aluminiumschrott verarbeiten. Dadurch werden rund 3,7 Mio. Tonnen CO<sub>2</sub>-Emissionen gegenüber der Verwendung von neuem Aluminium eingespart. Der Bau der Recyclinganlage kostete etwa 205 Mio. €, sie hat eine Grundfläche von 60.000 m². Die Anlage umfasst zwei parallele Verarbeitungslinien; eine speziell für Getränkedosen und eine für diversen Aluminiumschrott. Pro Tag werden rund 55 Barren mit einem Gewicht von jeweils rund 25 Tonnen und einer Länge von 12 m aus Aluminiumschrott hergestellt.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.guinnessworldrecords.de/world-records/637301-largest-aluminium-recycling-plant-by-capacity |titel=Largest aluminium recycling plant (by capacity) |sprache=en |abruf=2021-10-07}}</ref>

== Ökonomie und Ökologie ==
Bei Aluminium ist die Recycling-Effizienz deswegen sehr gut, weil es wesentlich energiesparender ist, Altaluminium bei ca. 660 °C einzuschmelzen<ref>{{Literatur |Autor=Jürgen Feßmann, Helmut Orth |Titel=Angewandte Chemie und Umwelttechnik für Ingenieure: Handbuch für Studium und betriebliche Praxis |Verlag=ecomed-Storck GmbH |Datum=2002 |ISBN=978-3-609-68352-2 |Online={{Google Buch|BuchID=bA36RgqcJ4kC|Seite=PA92}} |Seiten=92 }}</ref> als Primär-Aluminium im [[Hall-Héroult-Prozess]] bei 950 °C Schmelztemperatur mit anschließender [[Schmelzflusselektrolyse]] zu gewinnen.<ref>{{Literatur |Autor=Charles E. Mortimer, Ulrich Müller, Charles E. Mortimer |Titel=Chemie: das Basiswissen der Chemie; 126 Tabellen |Auflage=9. |Verlag=Thieme |Ort=Stuttgart |Datum=2007 |Reihe=Thieme |ISBN=978-3-13-484309-5 |Seiten=479}}</ref> Beim Aluminiumrecycling werden nur 5 % der Energiemenge der Primärproduktion benötigt.<ref>{{Internetquelle |titel=The truth about recycling |werk=[[The Economist]] |url=https://www.economist.com/technology-quarterly/2007/06/09/the-truth-about-recycling |datum=2007-07-09 |abruf=2025-01-07}}</ref> Außerdem reduziert sich die Menge der Rückstände pro Tonne produziertem Aluminium von zwei Tonnen bei der Primäraluminiumherstellung (insbes. zu deponierender [[Rotschlamm]]) auf 100 kg beim Aluminiumrecycling (insbes. recyclierbare [[Salzschlacke]]). Für die Aluminiumgewinnung aus Bauxit wird in bedeutendem Ausmaß elektrische Energie benötigt; beim Recycling können auch Primärenergieträger, z. B. [[Erdgas]] verwendet werden.
Da verschiedene Legierungselemente (z. B. Magnesium) beim Umschmelzen nicht entfernt werden können, kommt es bei nicht sortenreiner Erfassung jedoch nicht zu vollwertigem Recycling, sondern zum sogenannten [[Downcycling]].

== Quellen ==
* http://www.aluminium-recycling.com/de/recycling/produkte.php
* http://www.umweltlexikon-online.de/RUBchemieprozesse/Aluminiumrecycling.php

== Literatur ==
* ''Maximale Sortiereffizenz, erhöhte Qualität.'' In: ''Recycling Magazin'', Nr. 5/2020, S. 46–47

== Einzelnachweise ==
<references/>

[[Kategorie:Metallrecycling]]
[[Kategorie:Aluminiumerzeugung]]

Aluminiumrecycling - Versionsgeschichte

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