Forschungsprojekt "HeizKreis"

Wasser ist nach Sauerstoff die wichtigste Ressource für den Menschen. Um die Ressource Wasser kontinuierlich und verantwortungsvoll nutzen zu können, bedarf es moderner Techniken. Diese Techniken benötigen Energie zur Aufbereitung und Förderungen. Die hier eingesetzten Pumpen in Industrie und Haushalt tragen maßgeblich zum weltweiten Energieverbrauch bei. Heute betriebene Pumpen sind für mindestens 10 % des weltweiten Energieverbrauchs verantwortlich.

U.a. aus diesem Grund wurde 2005 die europäische Ökodesign-Richtlinie ins Leben gerufen, die die Anforderungen der umweltgerechten Gestaltung von Energy-related Products (ErP) regelt. 2009 wurde diese Richtlinie novelliert.

Zu dieser umweltgerechten Gestaltung zählt auch die Energieeffizienz. Diese kann bei Pumpen durch die Nutzung von Seltenen Erden-Magneten (hauptsächlich Neodym-Eisen-Bor-Magnete) in der Antriebstechnik erreicht werden. Der Abbau der seltenen Erden ist mit hohen Belastungen für die Umwelt und schwankenden Preisen - vor allem diktiert durch den Hauptlieferanten China - verbunden. Ein hochwertiges Recycling dieser Magnete durch Kreislaufführung des Produktes am Ende des Lebenszyklus ist ein wesentlicher Beitrag zur Schonung der Ressourcen. Ein Beispiel hierfür ist das in 2017 durch die Deutsche Bundesstiftung Umwelt geförderte Projekt „Heizkreis“.

Nach Analyse der Mengenströme und Verwertungswege der Heizungspumpen, werden Prozesse zur Qualitätsüberprüfung der Magnete aus Altpumpen konzipiert. Entscheidend für die Kreislaufschließung ist der Aufbau einer Kommunikations- und Motivationsstrategie, die in einem Pilotversuch erprobt wird und als nachhaltiges Kommunikationskonzept branchenübergreifend zur Motivation weiterer Industrieunternehmen dient.

Die Westfälische Hochschule kooperiert mit

• ·         dem Heizungspumpenhersteller WILO
• ·         dem Recyclingunternehmen TSR
• ·         der Agentur für Unternehmenskommunikation Winter
• ·         dem Sanitär, Heizungs- und Klimatechnik Großhändler Pietsch
• ·         dem Sanitär, Heizungs- und Klimatechnik Betrieb Vollmer
• ·         dem Sanitär, Heizungs- und Klimatechnik Betrieb Heidemann

Das Projekt wird bis Ende Juli 2019 mit einer Fördersumme 234.195 € von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU) gefördert.

Moderne Unternehmen müssen sich in der heutigen Zeit ihrer Verantwortung für eine nachhaltige Produktion von Gütern stellen. Gerade Unternehmen, die kritisch anzusehende Werkstoffe in ihren Produkten verwenden, müssen die Schonung der Ressourcen aus ökologischer aber natürlich auch aus betriebswirtschaftlicher Sicht verfolgen. Heizungspumpen beinhalten neben den klassischen Werkstoffen Eisen, Kupfer usw. auch Neodym-Eisen-Bor-Magnete (NdFeB-Magnete). Diese wiederum beinhalten neben dem Seltene Erden Element (SEE) Neodym auch Dysprosium und teilweise Praseodym sowie Terbium. Diese Elemente zu beschaffen, ist mit starken Umweltbeeinträchtigungen gerade beim Abbau verbunden.

Am Ende des Lebenszyklus der Heizungspumpen, nach ca. 6-40 Jahren, werden jährlich bis zu 1 Mio. Altpumpen ausgetauscht und landen bestenfalls im Materialrecycling. Da es aber zurzeit kein industrielles Verfahren gibt, Magnete aus dem Schrott zu separieren, landen diese unwiederbringlich zusammen mit dem Eisen-/Stahlschrott im Stahlrecycling und sind verloren.

Um sich von diesem linearen Weg zu lösen, beschäftigt sich das Projekt „HeizKreis“ mit der Schließung der Stoffkreisläufe von Heizungspumpen und deren Bauteile, speziell der NdFeB-Magnete.

Aufgeteilt in Arbeitspakete wird basierend auf der dreistufigen Vertriebskette eine technische, logistische und motivationspsychologische Rückhollösung entwickelt, mit dem Ziel die Bauteile einer Wiederverwendung zuzuführen und wieder in die Produktion zu schieben. Dabei ist die Erfassung der momentanen Mengen- und Verwertungsströme sowie der Verwertungswege genauso bedeutsam, wie die Definition und Überprüfung der Qualitätsparameter der Magnete und anderer Bauteile. Die technische Erprobung der Rückführung der Altpumpen sowie der Aus- und Wiedereinbau der Komponenten stehen hier im Vordergrund.

Am Ende des Projektes entsteht ein geschlossener Kreislauf der Heizungspumpen von der Produktion bis hin zur Wiederverwendung geeigneter Bauteile unter Zuhilfenahme der beteiligten Unternehmen der gesamten Vertriebskette. Ein nachhaltiges Konzept mit dem Ziel andere Unternehmen der Branche zu motivieren ist in einem nächsten Schritt geplant.

Das Projekt begann im Juli 2017 und läuft über zwei Jahre bis Ende Juli 2019.