Zusammensetzung und Recycling von Reifen

Reifen bestehen tatsächlich nicht aus einem einzigen Material; vielmehr handelt es sich um Kautschukprodukte, die durch die präzise Mischung mehrerer unterschiedlicher Materialien geformt werden. Sie setzen sich im Wesentlichen aus den folgenden Komponenten zusammen:

Kautschukmatrix (ca. 70–80 %)

Gerüstmaterial (ca. 15–25 %)

⚫ Stahlcord: In den Gürtelschichten und im Wulstbereich positioniert; er fungiert ähnlich wie Stahlbewehrungsstäbe in Beton und stellt sicher, dass der Reifen Verformungen widersteht und auch schwereren Lasten standhält.

⚫ Textilcord: Besteht aus Materialien wie Polyester oder Nylon und dient als tragendes Gerüst des Reifens; er ist primär für die Zugfestigkeit und die Formstabilität des Reifens verantwortlich.

Verstärkungs- und Füllstoffsystem (ca. 20–25 %)

⚫ Ruß (Carbon Black): Macht etwa ein Viertel des Reifengewichts aus und verbessert die Abriebfestigkeit sowie die Langlebigkeit des Kautschuks; genau dieses Material verleiht den Reifen ihre schwarze Farbe.

⚫ Silica (Kieselsäure): Wird vorwiegend in sogenannten „Grünen Reifen“ eingesetzt und reduziert den Rollwiderstand, was zu einer höheren Kraftstoffeffizienz während der Fahrt führt.

Vulkanisations- und Hilfssysteme (ca. 10–15 %)

♻️ Vulkanisationssystem: Besteht aus Komponenten wie Schwefel und Beschleunigern; seine Funktion besteht darin, die Kautschukmoleküle zu vernetzen und das Material so von seinem ursprünglich klebrigen und weichen Zustand in einen zähen und elastischen Zustand zu überführen.

♻️ Schutzsystem: Besteht hauptsächlich aus Alterungsschutzmitteln und Ozonschutzstoffen, die dazu dienen, eine vorzeitige Alterung oder den Abbau des Reifens zu verhindern.

♻️ Weichmachersystem: Erleichtert die Verarbeitung des Reifens während der Herstellung und verbessert gleichzeitig dessen Flexibilität bei niedrigen Temperaturen.

Physikalische Struktur

Von innen nach außen betrachtet besteht ein Reifen aus fünf Schichten: dem Innerliner (Innenseele), der Karkasse, dem Stahlgürtel, der Seitenwand und der Lauffläche. Diese Verbundstruktur gewährleistet sowohl die Tragfähigkeit als auch eine hervorragende Elastizität des Reifens.

Rohstoffwert

⚫ Gummi: Kann zu Gummipulver oder Regeneratgummi verarbeitet werden, um als Zusatzstoff in Straßenbelägen, Baustoffen und Reifen Verwendung zu finden.

⚫ Stahldraht: Ein hochwertiger Rohstoff für die Stahlerzeugung, der sich durch einen hohen Kohlenstoffgehalt und geringe Verunreinigungen auszeichnet.

⚫ Fasern: Können als Brennstoff mit hohem Heizwert dienen und dabei als Ersatz für Kohle fungieren.

Schlüsseltechnologien für das Reifenrecycling

Mechanisches Zerkleinerungsverfahren bei Raumtemperatur

💡 Prinzip: Reifen werden bei Umgebungstemperatur zerkleinert; Gummipulver, Stahldraht und Fasern werden anschließend mittels Magnetabscheidung und Windsichtung voneinander getrennt.

Prozessablauf

Vorbehandlung: Herausschneiden der Wulstkerne und Extrahieren der Stahldrähte.

Schreddern: Ein Zweiwellen-Schredder zerkleinert die Reifen in grobe Gummistücke.

Feinzerkleinerung: Ein Stahldraht-Separator löst das Gummi von den Stahldrähten.

Trennung: Ein Magnetabscheider extrahiert die Stahldrähte, während ein Windsichter die Fasern abtrennt.

ypische Anwendungsbereiche

Einarbeitung von Gummipulver in Asphaltbeläge.

✅ Vorteile: Verlängerung der Lebensdauer des Straßenbelags auf 15–25 Jahre; Senkung der Wartungskosten um 62 %; Reduzierung der CO2-Emissionen um 38 %.

Thermische Pyrolyse

💡 Prinzip: In einer sauerstofffreien Umgebung werden Reifen durch Erhitzen auf hohe Temperaturen (400–600 °C) in verschiedene Produkte zersetzt.

Ergebnis (pro Tonne Reifen):

✅ Vorteile: Ermöglicht die vollständige Verwertung der Reifen; verursacht keine Sekundärverschmutzung; ermöglicht Energieautarkie.

Ausgediente Reifen sind tatsächlich kein bloßer Abfall; sie enthalten wertvolle Bestandteile – Gummi, Stahldraht und Fasern –, die allesamt für eine Wiederverwendung geeignet sind. Durch Verfahren wie das Schreddern und die thermische Pyrolyse können diese Materialien getrennt und in Gummipulver, Pyrolyseöl und Stahldraht umgewandelt werden, wodurch sie erneut in den Stoffkreislauf zurückgeführt werden. Auf diese Weise reduziert das Verfahren nicht nur die Umweltbelastung, sondern schafft auch wirtschaftlichen Mehrwert.

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