Einige Autohersteller sagen, dass das Recycling von Autoteilen die Zukunft ist. Aber ist es realistisch?

Dieser Artikel ist Teil unserer Serie über die Zukunft des Verkehrs , das Innovationen und Herausforderungen untersucht, die sich darauf auswirken, wie wir uns in der Welt bewegen.

Die Auspuffrohre von Autos stoßen jährlich schätzungsweise 4,6 Tonnen Kohlendioxid aus, aber Autos fangen an, die Umwelt zu verschmutzen, lange bevor sie überhaupt auf die Straße kommen. Und sie verschmutzen noch lange, nachdem sie entsorgt wurden. Sie beginnen, Energie zu verbrauchen und Kohlenstoff durch die Gewinnung und Produktion von Stahl, Gummi, Kunststoffen, Glas, Lithium und Leder zu emittieren, die für ihren Bau verwendet werden. Wenn sie verschrottet werden, vermodern sie auf Schrottplätzen, stoßen Fluorchlorkohlenwasserstoffe sowie tropfende Öle und Säuren aus, die das Grundwasser gefährden.

Jetzt bringen Wissenschaftler, Umweltschützer, Politiker und Autohersteller eine Idee voran, die das ändern könnte. Ein industrielles Konzept namens „Circular Manufacturing“ zielt darauf ab, den Kreislauf von Nehmen, Herstellen, Verwenden und Wegwerfen zu durchbrechen, indem Autos gebaut werden, deren Komponenten endlos wiederverwendet werden können, um neue Autos herzustellen.

Die Idee ist so neu, dass es keine Standarddefinition gibt – es gibt nicht einmal einen vereinbarten Namen. Es wird verschiedentlich als zirkuläre Fertigung, Kreislaufwirtschaft oder Fertigung in einer Kreislaufwirtschaft bezeichnet. Dennoch ist die zirkuläre Fertigung Teil des europäischen Green Deals, der die Grundlage für neue Vorschriften für Automobilunternehmen schafft.

Obwohl die Idee kaum über das Konzeptstadium hinaus ist, beeilen sich die Autohersteller bereits, die zirkuläre Überlegenheit zu beanspruchen. „GM Technology ist führend in der Kreislaufwirtschaft“, krähte eine Pressemitteilung aus dem Jahr 2020. Auch BMW, Ford, Toyota, Tesla und andere haben Ansprüche auf die zirkuläre Zukunft erhoben. Branchenbeobachter warnen davor, dass der wichtigste Wert der Kreislaufwirtschaft vorerst die Öffentlichkeitsarbeit sein könnte.

„Dies ist eine gute Gelegenheit für viel Greenwashing durch die Automobilindustrie“, sagte Richard Gregory, Wirtschaftsprofessor an der East Tennessee State University, der die Praxis studiert. „Suchen sie aktiv nach Irreführung? An diesem Punkt ist es schwer zu sagen, weil es keine Bundesvorschriften darüber gibt, was sie tun.“

Das zentrale Merkmal der zirkulären Fertigung – Zirkularität – schafft sowohl ein Dilemma als auch eine Chance: Es gibt keinen Ausgangspunkt, und jeder Teil des Zyklus ist so wichtig wie der andere. Das bedeutet, dass es kein zentrales Problem gibt, das angegangen werden muss, aber es bedeutet auch, dass selbst obskure Elemente des Automobilbaus zur Verbesserung beitragen können.

Trotz der Herausforderungen gibt es Fortschritte von so unterschiedlichen Unternehmen wie einem Supersportwagen-Startup in Kalifornien, einem Studentenprojekt in den Niederlanden und einem Konsortium für Automobilteile.

„Die Leute denken, wir reden nur über Recycling, aber es geht um viel mehr“, sagte Abhishek Gupta, Leiter der Circular Cars Initiative des Weltwirtschaftsforums. Im Großen und Ganzen geht es darum, den Energie- und Materialaufwand für die Herstellung eines Autos zu reduzieren. Dazu gibt es verschiedene Möglichkeiten: zum Beispiel mehr Wind- und Sonnenenergie im Herstellungsprozess zu nutzen oder Teile aus weniger oder recyceltem Material herzustellen. „Indem Sie sich die von Ihnen verbrauchten Kohlenstoff- und Ressourcenmaße ansehen, können Sie wirklich Ihren Grad der Zirkularität sehen“, sagte Herr Gupta.

Es klingt einfach. Eine 1998 von der Society of Automotive Engineers veröffentlichte Studie ergab jedoch, dass mittelgroße amerikanische Limousinen etwa 20.000 Komponenten umfassten. Autos sind immer komplexer geworden, was eine Herausforderung für Recycler darstellt, sagte Greg Keoleian, Hauptautor der Studie, jetzt Professor am Center for Sustainable Systems der University of Michigan. „Am Ende der Lebensdauer des Fahrzeugs gibt es viel Raum für Verbesserungen“, sagte Mr. Keoleian.

Autorecycler zerlegen wertvolle Teile, wie funktionierende Motoren, zur Wiederverwendung. Die verbleibenden Hulks gehen an Schrottunternehmen, die den Rest normalerweise schreddern. Aber der gemischte Legierungsschnitzel hat eine begrenzte Verwendung.

Nimm Aluminium. „Der Aluminiumstrom ist in diesem Fall eine Mischung aus vielen verschiedenen Legierungen, einschließlich Gusslegierungen, die nicht gut in Bleche zurückgehen“, die in Karosserieteilen verwendet werden, sagte John Weritz, Vizepräsident für Standards und Technologie bei der Aluminiumverband. Die Nachfrage nach sortenreinem Material wächst, da die Automobilhersteller zunehmend leichte Aluminium-Karosserieteile verwenden, sagte er.

Bei der zirkulären Fertigung besteht die Antwort auf das Sortierproblem darin, den Designprozess so zu ändern, dass er einen Plan für die Demontage enthält, damit ein ausgedientes Auto leicht in gleiche Metall-, Kunststoff-, Gummi- und Glasquellen getrennt werden kann. Autos so einzurichten, dass sie leicht recycelbare Materialien liefern, hilft Herstellern, Probleme in der Lieferkette zu lösen: Das Auto wird zu seiner eigenen Lieferkette.

Ein Bereich, in dem die Autoindustrie sagt, dass sie greifbare Gewinne erzielt, ist bei Verpackungs- und Versandmaterialien. „Wir haben Verpackungen reduziert, indem wir wiederverwendbare Versandbehälter verwendet haben“, sagte Kevin Butt, Vorsitzender der Suppliers Partnership for the Environment, einem Konsortium aus Unternehmen und Regierungsbehörden, die sich mit dem Transport befassen. Obwohl die Idee nicht neu ist, sagte Toyota North America, wo Herr Butt Direktor für ökologische Nachhaltigkeit ist, dass es seit 2017 65 Millionen Pfund Pappe und 171 Millionen Pfund Holzkisten reduziert und durch die Verwendung von Containern 273 Millionen Dollar eingespart hat aus recyceltem Kunststoff geformt, um Teile wie Streben, Katalysatoren und Lenkradwellen zu versenden. Das Konsortium möchte, dass die Praxis von allen seinen Mitgliedern übernommen wird.

Zwischen Bauen und Recyceln liegt natürlich der Nutzen. Das zirkuläre Ziel dort ist es, die Lebensdauer eines Autos zu verlängern: Weniger neue Autos bedeuten weniger Materialien und weniger Energie, die für den Bau eines neuen Autos benötigt werden. Aber es gibt einen Haken – ab einem bestimmten Punkt kann es mehr zur Umweltverschmutzung beitragen, ein altes Auto am Laufen zu halten, als es der Bau eines neuen tun würde.

„Wenn wir Spritfresser zu lange auf der Straße halten, profitieren wir aus materieller Sicht, aber nicht aus Emissionssicht“, sagte Jennifer Russell, die an einem UN-Bericht zur Kreislaufwirtschaft mitgeschrieben hat.

Eines der ehrgeizigeren Projekte, um Autos auf der Straße zu halten, ist Renaults Refactory in Flins, Frankreich, eine 915.000 Quadratfuß große Anlage, die einem großen Experiment zur Herstellung und Überholung von Autos und zur Umwandlung einiger in elektrische Energie gewidmet ist. Es baut eine Demontagelinie auf, um Teile für eingestellte Autos sowie sortenreine Ströme von Metallen und Kunststoffen für das Recycling bereitzustellen. Es könnte auch einige gasbetriebene Fahrzeuge auf Elektrofahrzeuge umrüsten, mit dem Ziel, in diesem Jahr 25.000 Fahrzeuge wieder in Betrieb zu nehmen.

Das Hauptelement des Experiments betrifft die Frage, wie Zirkularität als Unternehmen realisierbar ist. „Sie können nicht alles machen, weil es gut für die Umwelt ist; Sie müssen geschäftliche Gründe dafür haben“, sagte Alice Bodreau, Global Partners Manager bei der Ellen MacArthur Foundation, einer gemeinnützigen Organisation, die sich der Kreislaufwirtschaft verschrieben hat und eine Partnerschaft mit Renault eingeht.

All dies hat die Aufmerksamkeit großer Automobilhersteller auf sich gezogen. Im vergangenen Jahr sorgte BMW auf der Internationalen Automobilausstellung in München mit dem iVision für Aufsehen, einem Konzeptauto, das nach eigenen Angaben vollständig recycelbar ist. Aber diese Bemühungen hinken weit hinter einer weniger bekannten studentischen Anstrengung der Technischen Universität Eindhoven in den Niederlanden hinterher, die seit Jahren recycelbare Konzeptautos herstellt.

Die Studenten, die mittlerweile in der vierten Generation dieses Fahrzeugs fahren, das dieses Jahr ZEM heißt, für Zero Emission Mobility, dürften den Majors noch voraus sein. Der gepriesene iVision von BMW war wie ein Economy-Auto gestaltet: winzig, quadratisch und einfach. Die Studenten fanden die Öffentlichkeit gegenüber einer ähnlichen Ästhetik in ihren früheren Versionen gleichgültig – aber sie haben einen Plan, um dieses Problem zu lösen.

„In diesem Jahr wollten wir ein wirklich knallhart aussehendes Auto bauen, damit die Leute damit interagieren wollen“, sagte Louise de Laat, Managerin des Schülerteams für die TUecomotive-Bemühungen der Schule. Der ZEM, der für etwa 50.000 US-Dollar gebaut wurde, hat eine vorübergehende Ähnlichkeit mit dem sportlichen BMW 4 M Coupé und besteht aus 3-D-gedrucktem Kunststoff, der mit Glas- oder Kohlefaser verstärkt ist. Das ZEM wird derzeit für eine Tournee nach Amerika verschifft.

Natürlich sind die Konzeptmodelle und Studentenprojekte der Autohersteller nicht durch Sicherheitsvorschriften eingeschränkt. Aber die Autofirma Divergent 3D produziert jetzt den Czinger 21C, der nicht nur nach den Prinzipien der zirkulären Fertigung entwickelt wurde, sondern auch für den Straßenverkehr zugelassen ist und in Laguna Seca einen Geschwindigkeitsrekord aufgestellt hat. Das Auto wird mithilfe des 3D-Drucks gebaut, der die Materialmenge, die in einem Auto verwendet wird, um durchschnittlich 40 Prozent reduziert, ohne Kompromisse bei der Festigkeit einzugehen. Die aus Aluminium gedruckten Teile können zerstäubt und das Pulver wiederverwendet werden, was energieintensiv erscheinen würde, aber der Firmengründer Kevin Czinger sagte: „Die Energiemenge ist viel geringer, wenn man bedenkt, dass man Materialien durch Bergbau gewinnt ”

Leider steht das „eco“ in „umweltfreundlich“ vorerst nicht für Sparsamkeit. Der erste große Hersteller, der einen 3D-gedruckten Hilfsrahmen von Divergent verwendet, ist Aston Martin, der einen in das aufsehenerregende DBR22-Cabriolet in limitierter Auflage einbauen wird. Der Preis? Ein Basismodell kostet Sie rund 2 Millionen US-Dollar.