Michelin recycelt: So werden alten Reifen wieder neu

Zwischen 40 und 58 Prozent recycelter oder bio-basierter Materialien nutzt Michelin in speziell hergestellten Serienreifen für das Auto und Lkw oder Busse. Im Schnitt sind es in allen Michelin-Reifen derzeit 30 Prozent, eingebracht unter anderem von Naturkautschuk, Terpen aus Baumharz, Sonnenblumenöl und Gummimehl aus Altreifen.

Wie grün kann ein schwarzer Reifen werden und wie ist es möglich über die Hälfte der Materialien eines sicherheitsrelevanten Verschleißprodukts so zu gewinnen, dass die Umwelt nicht zusätzlich strapaziert wird? Michelin hat eine recht einfache Antwort: Technologie und Wissenschaft.

Rohstoffquelle Altreifen

Jährlich werden weltweit gut eine Milliarde Altreifen aller Größen gegen neue getauscht. Doch sind Reifen am Ende ihres ersten Lebens kein Müll ohne Wert. Tatsächlich können alte Reifen wertvolle Quelle hochwertiger sekundärer Rohstoffe sein, die es dem weltweit größten Reifenhersteller Michelin ermöglicht, Reifen umweltschonender zu produzieren.

Altreifen früher verbrannt, heute geschmolzen

Landläufig hält sich hartnäckig die Meinung, Altreifen werden einfach verbrannt oder dienen Landwirten als Gewicht für die Silagefolien. Tatsächlich war es viele Jahre Praxis in der Zementherstellung oder der Müllentsorgung, Altreifen als brennwertstarken Ersatz für Öl oder Kohle zu nutzen – was mit sinkenden Anteilen heute noch so ist. Eine Zahl dazu: Wurden 2010 noch gut die Hälfte aller Altreifen in Deutschland thermisch verwertet, sind es heute nur noch gut ein Drittel.

Der hohe Brennwert von Reifen geht auf den hohen Anteil an Kohlenwasserstoffen in den verwendeten Natur- und Synthesekautschuken zurück. Und in der Zementherstellung werden neben der Energiegewinnung das aus dem verbrennenden Reifen entweichende Stahl- und Zinkoxid im Zement gebunden.

Leider führt das Verbrennen von Reifen zum Verlust von allen verwendeten Ölen und dem wertvollen Industrieruß. Sehr hochwertige Rohstoffe, die in einem pyrolytischen Verfahren wiedergewonnen werden können. Pyro klingt zwar nach Feuer, tatsächlich wird in der Pyrolyse nicht verbrannt, da in diesem Prozess kein Sauerstoff vorhanden ist. Heißer Stickstoff schmilzt den Altreifen. Je nach Temperatur und Dauer gewinnt man Industrieruß, Öl, Gas und Stahl wieder.

Bessere Pyrolyse bei Michelin

Bedauerlicherweise verbraucht die herkömmliche Methode, einen Pyrolyse-Reaktor – eine Art von außen beheiztem Trommeltrockner – zu betreiben, viel Energie und die gewonnenen sekundären Rohstoffe schwanken stark in der Qualität. Das schwedische Start-Up Enviro, an dem Michelin zu 20 Prozent beteiligt ist, hat ein Verfahren entwickelt, um wertvolle Rohstoffe mit weniger Energie gezielt aus Altreifen wiederzugewinnen.

Enviro hat sich bei der Entwicklung des Verfahrens ganz auf das Gewinnen von hochwertigem Ruß konzentriert. Der neue Enviro-Prozess heißt Carbonization by Forced Convection und ist eine spezielle thermische Behandlung der Reifen, in dem das Material ruhend mit dem heißen Stickstoff reagiert. Zusätzlich entstehen noch weitere hochwertige sekundäre Rohstoffe. Das entstehende Gas führt Enviro direkt der eigenen Energiegewinnung zu, das Öl wird verkauft. Der im Enviro-Reaktor wiedergewonnene Industrieruß und der Stahl sind von so hoher Qualität, dass Michelin beides für die Herstellung von Neureifen nutzt.

20 Milliarden Liter Öl sparen

Warum ist das so wichtig? Der Einsatz eines Kilos recycelten Ruß spart gut zwei Liter Erdöl ein und weltweit werden jährlich ungefähr 10 Millionen Tonnen Industrieruß benötigt, was gut 20 Milliarden Liter Erdöl entspricht. Das ist zwar nur die Menge, die weltweit an 2 Tagen im Jahr gefördert werden, aber dieses in 2 Tagen geförderte Erdöl lässt sich besser verwenden, als es zu verbrennen.

Eiskaltes Gummi in neuen Reifen

Alte Reifen wieder in die Produktion von neuen Reifen einbringen ist so naheliegend wie logisch, da die grundlegenden Eigenschaften eines Altreifens mit denen eines neu zu produzierenden stark übereinstimmen. Das Problem ist nur: Das Gummi des Altreifens wurde bereits vulkanisiert, der Kautschukmischung des Neureifens steht als Halberzeugnis dieser Vorgang bevor. Die unterschiedlichen Gummis in unterschiedlichen Prozessstadien einfach mischen, funktioniert nicht. Einzig als mehlartiges Gummipulver ist eine begrenzte Menge Altreifen in der Produktion verwendbar. Mehl bedeutet Mahlen und Mahlen bedeutet Wärme.

Diese Reibungswärme würde in dem Alt-Gummi aber eine ungewünschte Zerstückelung der Kohlenwasserstoffketten auslösen. Die Michelin-Tochter Lehigh in den USA hat einen kryogenen Prozess entwickelt. In dem werden Altreifenteile mittels Kälte kristallisiert, was das feine Zermahlen – vergleichbar mit der Körnung von 200er-Schleifpapier – ermöglicht. Dieses feine Pulver kann bis zu einem bestimmten Grad dem Gummi des Neureifens beigemengt werden und führt so zum Einsparen von neuen Rohstoffen. Die Menge an zurückgeführten Gummimehl in neuem Gummi ist begrenzt. Zum Einen neigt das Mehl in der Mischung zum Clustern im Gummi, verteilt sich also nicht immer homogen, zum Anderen senkt zu viel Rezyklat die potenzielle Laufleistung des Reifens.

Klebriger Biomüll

Heute besteht das Gummi eines Reifens grob hälftig aus dem Naturkautschuk des Gummibaums und synthetischem Kautschuk, zumeist gefertigt aus Erdöl. Erneut ist das Einsparen von Rohöl der Ansatz von Michelin die Umwelt zu schonen und den Anteil von 45 und 58 Prozent in den beiden straßenzugelassenen Reifen zu erreichen. Möglich macht das das Michelin-Projekt Bio-Butterfly. Aus Biomasse und Biomüll wird Bio-Ethanol gewonnen. Aus diesem wird Bio-Butadien, der Basis für synthetischen Kautschuk. Doch selbst dieser bio-basierte synthetische Kautschuk wird den Naturkautschuk im Reifen nicht ersetzen können, denn trotz allem Fortschritt weist der Saft des Gummibaums weiterhin einige unersetzliche Eigenarten auf, wie seine hohe Zugkraft.

Naturkautschuk ohne Gummibaum

Um der mitunter berechtigten Kritik am sozial- und ökologisch-kritischen Anbau von Gummibäumen in asiatischen Dschungel tatenreich entgegenzutreten, führte Michelin vor einigen Jahre mit Partnern zusammen ein Rankingsystem für Kautschuk-Farmen ein. In diesem werden die Farmer regelmäßig bewertet und der verkaufte Kautschuk entsprechend für die Industriepartner gelabelt.

Übrigens: Neben dem bekannten Naturkautschuk gibt es 2 Alternativen. Die eine ist Kautschuk aus dem sibirischen Löwenzahn zu gewinnen, die andere ist der amerikanische Guayule-Strauch. Beide Kautschuk-Quellen sind seit dem 2. Weltkrieg bekannt und werden in den vergangenen Jahren für die Reifenherstellung forciert.

Durchgesetzt hat sich bisher keine der beiden, denn beide Pflanzen müssen komplett geerntet werden, um den Kautschuk zu gewinnen und müssen erst wieder wachsen. Der Gummibaum wird über Jahrzehnte dauerhaft "gemolken". Randnotiz: Der Kautschuk aus dem Guayule-Strauch ist sogar noch hochwertigerer als der des Gummibaums.

Plastik Fantastic

Hochinteressant wird Michelins Recycling-Strategie mit Blick auf den Umgang mit Kunststoffen. In den beiden wohl umweltfreundlichsten Reifen verbergen sich 2 sehr unterschiedliche Ansätze, mit Plastikmüll umzugehen. Über den kanadischen Partner Pyrowave erhält Michelin das für synthetischen Kautschuk wichtige Monomer Styrol, das per neuartiger Mikrowellen-Behandlung aus dem Thermoplast Polystyrol gewonnen wird. Das Verfahren benötigt 45 Prozent weniger CO₂-Emissionen, als der herkömmliche Prozess, Styrol zu erzeugen.

Die zweite Weise Michelins, Abfälle aus Kunststoff in sekundäre Rohstoffe zu wandeln, wirkt wie ein Durchbruch, der viele Abfallprobleme unabhängig der Reifenproduktion lösen könnten. Carbios hat ein enzymatisches Verfahren entwickelt, dass aus Polyethylen, also Plastikflaschen, Joghurtbecher, selbst Polyester-Kleidung, neuen sehr hochwertiger Polyethylen erzeugt, dass nicht der Degression üblicher PET-Recycling-Verfahren unterworfen ist.

Interessant am Carbios-Verfahren: Es kann klares wie gefärbtes PET verarbeiten und kann erzeugtes PET unendlich oft "erneuern". Michelin nutzt dieses recycelte PET im Unterbau der Reifen. In Trinkflaschen umgerechnet, könnte Michelin so jährlich 3 Milliarden Stück verwerten.

Wundermittel aus Reis

Seit gut 40 Jahren ist Silica ein unersetzbarer Füllstoff im Reifenbau. Hergestellt im Grunde aus Sand, erhöht das nachträglich hydrophobierte Salz (SIO2) die Beweglichkeit der Moleküle im Gummi. Ergebnis: Der Reifen haftet bei Nässe besser und hält länger.

Doch widerspricht das Verwenden von Sand der Michelin-Definition von nachhaltig. Nachhaltig im Sinne Michelins ist ein Stoff nur, wenn er auf natürlichem Wege innerhalb eines Menschenlebens entstehen kann. Und das ist bei Sand eben nicht so. In den sehr nachhaltigen Reifen setzt Michelin ein Silica ein, das aus den Schalen von Reiskörnern gewonnen wird. Das Verfahren selbst ist noch recht neu und die Schalen bleiben in der Weiterverarbeitung übrig. Gut 120 Millionen Tonnen Reisschalen pro Jahr könnten so als gut 40 Millionen Tonnen Silica weiterverwendet werden. Also knapp 10 Prozent der aktuellen weltweiten Produktion von Silica.