Car2Car - Kreislauffähige, nachhaltige Fahrzeugverwertungskonzepte

Abstract

Der Stand von Wissenschaft und Technik zu Projektbeginn zeigte, dass Altfahrzeuge zwar formal hohe Verwertungsquoten erreichen, die zurückgewonnenen Materialien jedoch überwiegend in Open-Loop-Anwendungen außerhalb der Automobilindustrie genutzt werden. Qualitätsgesicherte Post-Consumer-Rezyklate für den Wiedereinsatz in Neufahrzeugen standen nur begrenzt zur Verfügung. Ziel des Projekts Car2Car war daher die Untersuchung, unter welchen technischen, ökologischen und ökonomischen Rahmenbedingungen Sekundärrohstoffe aus Altfahrzeugen wieder in die Fahrzeugproduktion zurückgeführt werden können. Hierzu wurden Demontage-, Aufbereitungs- und Sortierprozesse für Stahl, Aluminium, Kupfer, Kunststoffe und Glas in mehreren Szenarien untersucht, darunter Best-Available-Technology, erweiterte Post-Shredder-Technologien sowie eine tiefere Demontage. Zentrale Kennzahl war die Car2Car-Quote, also der Massenanteil potenziell neuwagenfähiger Rezyklate, gegenüber der Werkstoffmasse im Altfahrzeug. Im Szenario 2 konnte diese Quote gegenüber dem Basisszenario insgesamt deutlich von 5 % auf 51 % gesteigert werden, insbesondere durch zusätzliche Klassier-, Zerkleinerungs-, Reinigungs- und sensorbasierte Sortierschritte. Ergänzend erfolgten Stoffstrommodellierung, ökologische und ökonomische Bewertung sowie die Entwicklung digitaler und automatisierter Ansätze für die Fahrzeugzerlegung. Erarbeitet wurden Modelle zur Demontagebewertung, zur Logistiksteuerung und ein Robotikdemonstrator zur Entfernung von Frontscheiben oder alternativ von Rädern. Besonders hohe Verbesserungen zeigten sich bei Stahl, Aluminium und Kupfer, während Kunststoffe und Glas weiterhin durch Materialvielfalt, Verbunde und fehlende geeignete Verwertungspfade limitiert sind. Gleichzeitig wurden Grenzen durch Materialverbunde, Sortenvielfalt, Wirtschaftlichkeit und Skalierbarkeit deutlich. Car2Car liefert damit Grundlagen für Design-for-Circularity, künftige Recyclingprozesse und regulatorische Anforderungen. The state of science and technology at the start of the project showed that, while end-of-life vehicles technically achieve high recycling rates, the recovered materials are predominantly used in open-loop applications outside the automotive industry. Quality-assured post-consumer recycled materials for reuse in new vehicles were available only in limited quantities. The goal of the Car2Car project was therefore to investigate the technical, environmental, and economic conditions under which secondary raw materials from end-of-life vehicles can be reintroduced into vehicle production. To this end, dismantling, processing, and sorting processes for steel, aluminum, copper, plastics, and glass were examined in several scenarios, including "best available technology," advanced post-shredder technologies, and more thorough dismantling. The key metric was the Car2Car ratio - that is, the mass fraction of recyclates potentially suitable for new vehicles relative to the total material mass in the end-of-life vehicle. In Scenario 2, this ratio was significantly increased overall from 5 % to 51 % compared to the baseline scenario, particularly through additional classification, shredding, cleaning, and sensor-based sorting steps. In addition, material flow modeling, ecological and economic assessments, and the development of digital and automated approaches with a showcase robot for vehicle dismantling were carried out. Particularly significant improvements were observed for steel, aluminum, and copper, while plastics and glass continue to be limited by material diversity, composites, and the lack of suitable recycling pathways. At the same time, limitations related to material composites, variety of grades, economic viability, and scalability became apparent. Car2Car thus provides a foundation for design for circularity, future recycling processes, and regulatory requirements.