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Kostenanalyse von Kunststoffrecyclingverfahren

Kostenanalyse von Kunststoffrecyclingverfahren – BKM

In Deutschland fallen jedes Jahr rund sechs Tonnen Kunststoffmüll an. Nur ein minimaler Teil davon landet noch auf Deponien. Gut die Hälfte der Abfälle wird verbrannt. Der Rest wird recycelt. Wobei ein geringer Anteil als recycelt gilt, weil der Müll exportiert wurde.

Bei diesem Anteil ist nicht klar, ob der Kunststoffmüll tatsächlich wiederverwertet oder in anderer Form entsorgt wird. Auch wenn die Recyclingquote durchaus ansehnlich ist und stetig steigt, muss sie noch besser werden.

Doch die Kunststoffrecyclingverfahren gehen mit Herausforderungen einher und verursachen teils hohe Kosten.

Kunststoffabfälle recyceln oder verbrennen?

Wie Erdöl bestehen auch Kunststoffe aus Kohlenwasserstoffen. Ihre hohe Energiedichte, die höher ist als die von Kohle, macht es möglich, Kunststoffe energetisch zu verwerten. Die Wärme, die bei der Verbrennung freigesetzt wird, wird hauptsächlich als Fernwärme oder zur Stromproduktion verwendet.

Dabei ist die Müllverbrennung an Abgasgrenzwerte gebunden. Trotzdem ist es nicht möglich, alle Schadstoffe, die bei der Verbrennung entstehen, zu filtern. Außerdem setzt der Verbrennungsprozess CO2 frei.

Erdöl:
Verglichen mit der Neuproduktion, verbraucht das Recycling von Kunststoffen weniger Energie und senkt damit die CO2-Emissionen. Als zentraler Rohstoff in der Kunststoffproduktion ist vor allem das Erdöl für den hohen Bedarf an Energie verantwortlich. Denn das Fördern, das Raffinieren und der Transport sind energieintensiv. Zusätzlich dazu entstehen Treibhausgase, wenn die Rohstoffe für neu produzierte Kunststoffe abgebaut, gereinigt und veredelt werden. Auch hier spielt Erdöl eine zentrale Rolle.

Unterm Strich ist es deshalb umwelt-, klima- und ressourcenschonender, Kunststoffe zu recyceln, als sie energetisch zu verwerten. Doch trotz moderner Technologien sind dem Kunststoffrecycling Grenzen gesetzt.

Wie wird Kunststoff recycelt?

Für das Kunststoffrecycling gibt es verschiedene Verfahren. Sie lassen sich in zwei große Gruppen einteilen. Beim werkstofflichen Recycling werden die Kunststoffabfälle mechanisch aufbereitet.

Dazu werden zunächst Nicht-Kunststoffe aussortiert. Anschließend werden die verbliebenen Kunststoffe möglichst sortenrein getrennt, gereinigt, geschmolzen und aufbereitet. Das sogenannte Rezyklat, das dabei entsteht, können wir als Granulat oder Pulver zur Herstellung neuer Kunststoffprodukte verwenden.

Die chemische Struktur der Kunststoffe bleibt zwar weitestgehend erhalten. Trotzdem lassen sich Verluste in der Menge und der Qualität nicht immer ganz vermeiden.

Im Unterschied zum werkstofflichen Recycling werden bei der rohstofflichen Verwertung die in den Kunststoffen enthaltenen Rohstoffe zurückgewonnen. Das rohstoffliche Recycling umfasst mehrere Verfahren. Die Gemeinsamkeit besteht darin, dass aus den Endprodukten wie synthetischen Ölen oder Gasen neue Kunststoffe produziert werden können.

Mehr informationen:  Kunststoffverbrauch nach Branchen und Regionen

Bislang ist die rohstoffliche Verwertung wenig verbreitet. Ein Grund dafür ist, dass der Energieaufwand sehr hoch ist und dadurch auch entsprechend hohe Kosten verursacht.

In einem weiter gefassten Sinne gilt auch die Wiederverwendung von gebrauchten Kunststoffprodukten als Recycling. Meist gehören solche Produkte einem Mehrwegsystem an und sind mit einem Pfand belegt. Ein prominentes Beispiel sind Mehrwegflaschen.

Warum wird nicht (noch) mehr Kunststoff recycelt?

Obwohl das werkstoffliche Recycling von Kunststoffen im Vergleich zum Verbrennen die bessere Alternative ist, sind dem Verfahren sowohl technische als auch wirtschaftliche Grenzen gesetzt. Das beginnt damit, dass nicht alle Kunststoffe recycelt werden können.

Verbundstoffe bestehen aus mehreren Materialien und diese voneinander zu trennen, ist mit großem Aufwand verbunden. Die enorme Vielfalt an Kunststoffsorten macht es ebenfalls nicht einfacher, gemischte Kunststoffabfälle sortenrein zu trennen.

Aus diesem Grund entstehen oft gemischte Rezyklate. Weil sie eine niedrigere Qualität haben als sortenreine Rezyklate, eignen sie sich nur für Produkte mit geringeren Qualitätsanforderungen.

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Diese Abwärtsspirale wird als Downcycling bezeichnet. Eine funktionierende und effektive Kreislaufwirtschaft mit geschlossenen Kreisläufen erfordert aber, dass Kunststoffprodukte ohne Qualitätseinbußen recycelt werden können.

Ein anderer Aspekt ist, dass es für Kunststoffverarbeiter wie uns zu wenig wirtschaftliche Anreize gibt, Kunststoffprodukte so zu konzipieren, dass sie einfach recycelt werden können. Denn die Entwicklungskosten dafür sind hoch, zahlen sich im Profit aber nicht aus.

Hinzu kommt, dass Kunden zu Recht erwarten, dass wir hochwertige und langlebige Produkte liefern, die für die jeweilige Anwendung optimiert sind. An Compounds führt dabei aber oft kein Weg vorbei.

Eine weitere Problematik ergibt sich durch das unsaubere Sortieren von Kunststoffabfällen. Landet Plastikmüll im Restmüll statt in der gelben Tonne, wird er nicht recycelt, sondern verbrannt.

Im Zusammenhang mit Verpackungen gibt es noch ein anderes Problem. Viele Rezyklate sind wegen ihrer äußeren Eigenschaften wie der Farbe und dem Geruch als Material für Verpackungen nicht attraktiv.

Reinweiße oder bunte Verpackungen können wir daraus oft nicht mehr produzieren. Für die Recyclingquote ist aber ausschlaggebend, wie viel neu produzierten Kunststoff das Recyclingmaterial ersetzt.

Mehr informationen:  Innovative Kunststoffanwendungen in der Medizin, Teil 1

Nicht zuletzt sind fehlende Informationen zur Qualität von Rezyklat problematisch. Häufig gibt es keine genauen Angaben über die Beschaffenheit und die Reinheit des Materials.

Gerade diese Informationen sind aber wichtig, um über die Verwendung entscheiden zu können. Unternehmen setzen deshalb aus Sicherheitsgründen im Zweifel eher auf neue Kunststoffe.

Kostenanalyse von Kunststoffrecyclingverfahren (1)

Was könnte die Recyclingquote erhöhen?

Für eine Kreislaufwirtschaft, wie sie die Bundesregierung und die EU anstreben, muss das Recycling von Kunststoffen besser werden. Ein Lösungsansatz ist eine gesetzliche Mindestquote, die festlegt, welcher Anteil von welchen Kunststoffabfällen recycelt werden muss.

Abfallunternehmen wären dadurch in der Pflicht, mehr zu recyceln. Im Ergebnis wäre mehr besser sortiertes Rezyklat verfügbar.

Eine solche Quote gilt bisher nur für Kunststoffverpackungen. Seit Januar 2022 schreibt das Verpackungsgesetz vor, dass Verpackungen zu mindestens 63 Prozent recycelt werden müssen.

Mehr Infos auch zu:

Mindestquoten:
Aber auch Mindestquoten für anderen Plastikmüll sind noch keine Garantie dafür, dass das Rezyklat neuen Kunststoff ersetzt. An dieser Stelle könnte eine gesetzliche Mindestquote für Rezyklat hilfreich sein. Wäre festgelegt, wie hoch der Anteil von Rezyklat bei der Produktion bestimmter Kunststoffprodukte sein muss, würde das einerseits den Einsatz von Recyclingmaterial erhöhen und könnte andererseits dazu beitragen, dass recycelte Materialien nicht mehr überwiegend für Produkte mit geringeren Qualitätsanforderungen eingesetzt werden.

Eine derartige Rezyklat-Quote gibt es bislang EU-weit nur für PET-Einwegflaschen. Sie müssen ab 2025 zu mindestens 25 Prozent aus Rezyklat bestehen, im Jahr 2030 steigt der Anteil auf 30 Prozent.

Auch Pfandsysteme könnten einen Beitrag dazu leisten, sortenreine Kunststoffabfälle zu sammeln und qualitativ hochwertige Rezyklate herzustellen. Eine Ausweitung auf mehrere Produktgruppen könnte die Recyclingquote steigern.

Förderlich für die Kreislaufwirtschaft wäre außerdem ein vermehrter Umstieg von Einweg auf Mehrweg.

Letztlich sind wir alle gefragt. Mit Blick auf eine nachhaltige und zukunftsfähige Kunststoffindustrie muss es in unserem Interesse sein, hochwertige Kunststoffe zu entwickeln und zu fertigen, die am Ende eines langen Lebenszyklus wiederverwertet werden können.

Recyclingbetriebe brauchen effiziente Verfahren, die ein sortenreines Trennen der Materialien und eine ressourcenschonende Aufbereitung ermöglichen. Unternehmen und Verbraucher müssen bereit sein, auf recycelte Materialien zurückzugreifen.

Gleichzeitig muss die Wirtschaftlichkeit gegeben sein. Denn je positiver die Kostenanalyse für Kunststoffrecyclingverfahren ausfällt, desto stärker werden sie eingesetzt.

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