Kreislaufwirtschaft Kunststoff

Verpackungswissen

Die Basis Kunststoff

Kunststoff ist in vielen Bereichen ein echter Gewinn und gar nicht durch andere Stoffe zu ersetzen.
Deshalb ist der Aufbau

  1. eines funktionierenden Kreislaufs für Rohstoffe,
  2. der Ausbau von wirtschaftlichen, guten Sammelsystemen und
  3. die Weiterentwicklung von Recyclingtechnologie so zukunftsträchtig (und wichtig).

 

Kreislaufwirtschaft Kunststoff in 60 Sek.

  • Eine Kreislaufwirtschaft für Kunststoffe funktioniert wie folgt:
    Herstellung – Gebrauch – Entsorgung – Recycling – neue Herstellung
  • Der Erhalt von Wertstoffen im Kreislauf bewahrt (endliche) Ressourcen,
    schützt die Umwelt vor Vermüllung und sichert die Rohstoffversorgung von Industrien
  • Nicht notwendige Verpackungen sollten vermieden werden
  • Generell ist es wichtig, möglichst leicht zu recycelnde, sortenreine Materialien zu verwenden – Materialverbünde sind generell aufwendig im Recycling
  • Ein Recycling von Kunststoffen kann mechanisch und/oder chemisch erfolgen
  • Wichtig für eine funktionierende Kreislaufwirtschaft ist die Rückgewinnung hochwertiger Rohstoffe

Was bedeutet Kreislaufwirtschaft für Kunststoffe?

Ziel der Kreislaufwirtschaft (circular economy) ist es, (endliche) Ressourcen zu schonen und den Eintrag von Abfall in die Umwelt zu vermeiden. Hierfür sollen Erzeugnisse mit langen Lebenszyklen möglichst lange benutzt werden. Überdies sollen die in Kunststoff-Verpackungen und -Produkten enthaltenen Wertstoffe über ein entsprechendes Recycling in die Wertschöpfungskette zurückgeführt werden, um hieraus neue Güter herstellen zu können. So lässt sich auch die CO2-Bilanz verbessern.

Kreislaufwirtschaft ist eine Notwendigkeit

Wer als Unternehmen keine eigene Nachhaltigkeitsstrategie vorweisen kann, die er konsequent verfolgt, hat schon heute schlechtere Karten bei Kooperationspartnern und Verbrauchern. Immer mehr Unternehmen fordern von ihren Geschäftspartnern anerkannte Nachweise und Zertifikate über die Gewinnung und Verarbeitung der eingesetzten Rohstoffe entlang der gesamten Lieferkette, z. B. eine Zertifizierung nach ISCC PLUS. Kreislaufwirtschaft ist damit ein Must-have für nachhaltig ausgerichtete Unternehmen. Insbesondere für solche, die Verpackungen herstellen, die typischerweise nach Gebrauch entsorgt werden.

Wirtschaftliche Potenziale der Kreislaufwirtschaft für die Industrie

Eine gut funktionierende Kreislaufwirtschaft kann Primärrohstoffe einsparen und Unternehmen unabhängiger von kritischen Rohstoffmärkten machen. Insofern dient Kreislaufwirtschaft nicht nur der Umwelt, indem sie Ressourcen schont und Müll vermeidet, sondern auch den Unternehmen – umso mehr, wenn Recyclingtechnologien hochwertige Rezyklate erzeugen, die sich für ein breites Spektrum einsetzen lassen.

Recycling- und Verwertungsquoten lt. Conversio Studie (Oktober 2022)

  • Insgesamt wurden im Jahr 2021 in Deutschland 99 % aller Kunststoffabfälle entweder stofflich oder energetisch verwertet. Der Anteil der (werk-)stofflich recycelten Kunststoffe, die tatsächlich wieder in den Wertstoffkreislauf zurückgelangten, lag allerdings deutlich niedriger.
  • Nur rund 45 % der Kunststoffabfälle kamen hierzulande in den Recyclinganlagen an – in der Regel als vorsortierte Abfälle. Am Prozesspunkt der Rezyklatherstellung waren es nur noch magere 33 %. Diese Quote könnte durch noch bessere Sortiertechniken oder leicht zu recycelnde Kunststoffe deutlich angehoben werden.
  • Im Jahr 2021 betrug der Anteil der Kunststoffrezyklate in Deutschland 11,7 % bezogen auf die Gesamtverarbeitungsmenge.

Dass sich Rezyklate ohne Einbußen bei den Produkteigenschaften einsetzen lassen, zeigen die nachhaltigen Verpackungsfolien von DUO PLAST. Um die aktuellen Recyclingquoten weiter zu erhöhen, ist daher ein gemeinsames Handeln von Herstellern (nachhaltige Produkte), Anwendern (Nachfrage) und Abfallindustrie (Technologie) erforderlich.

Gesetzlich festgelegte Recyclingquoten

Recyclingquoten für einzelne Materialien sind im Verpackungsgesetz festgeschrieben. Seit dem 01.01.2022 beträgt die Quote für Verpackungen aus Kunststoff, die sich werkstofflich recyceln lassen, 63 %. Jenseits solcher Vorgaben hat die kunststoffverarbeitende Industrie mittlerweile auch ein hohes Eigeninteresse an der Erhöhung der Recyclingquoten und der Gewinnung hochwertiger Rezyklate, da die Rohstoffversorgungslage seit der Corona-Krise und dem Ukraine-Krieg deutlich schwieriger geworden ist. Ziel ist es, den Anteil hochwertiger Sekundärrohstoffe weiter zu erhöhen.

Nachhaltige und recycelbare Rohstoffe sind ein zentraler Faktor

Die meisten Kunststoffe basieren auf Erdöl. Da diese Ressource zunehmend knapper wird und das Bewusstsein für die Umwelt wächst, wird kontinuierlich nach alternativen Rohstoffen gesucht. Ein zukunftsträchtiges Modell ist – neben der Vermeidung nicht notwendiger Kunststoffverpackungen – eine gute Mengenkombination aus biobasierten/nachwachsenden und kreislaufbasierten Rohstoffen. Hier finden Sie eine knappe Übersicht der aktuell verwendeten Rohstoffe.

Fossile Rohstoffe

Viele Verpackungen für die Industrie, insbesondere Palettenfolien, werden auch heutzutage noch aus erdölbasierten Polymeren hergestellt. Hierfür werden die großen Kohlenwasserstoffmoleküle des Naphtha – einem Produkt, das im Zuge der Rohölverarbeitung gewonnen wird – in viele kleine Einheiten, die sogenannten Monomere aufgespalten. Anschließend werden diese zu längeren Molekülketten, den sogenannten Polymeren, zusammengesetzt. Aus den Polymeren stellt die Industrie mit verschiedenen Verfahren, ggf. unter Hinzufügung von Additiven, mannigfaltige Kunststoffe mit den unterschiedlichsten Eigenschaften her.

Kunststoff aus nachwachsenden Rohstoffen

Biobasierte Kunststoffe bestehen aus nachwachsenden Rohstoffen. Sie können aus natürlich enthaltenen Polymeren oder kleineren Zuckermolekülen, Disacchariden sowie Fettsäuren von zucker-, stärke- oder cellulosehaltigen Pflanzen wie Mais, Zuckerrohr, Zuckerrüben oder Holz hergestellt werden. Dabei unterscheidet sich die chemische und molekulare Struktur von Bio-Kunststoffen nicht von denen fossil-basierter Kunststoffe. Sie lassen sich damit genauso recyceln wie erdölbasierte Kunststoffe.

Kunststoff aus Reststoffen der Industrie

Die Herstellung von Kunststoffen aus Rest- und Abfallstoffen ist eine weitere nachhaltige Alternative. Im Gegensatz zu biobasierten Kunststoffen aus Pflanzen werden hierfür keine Bodenressourcen verbraucht. Neben Tallöl, das bei der Papierherstellung anfällt, eignen sich auch Frittierfette und Speiseöle aus der industriellen Nahrungsmittelproduktion für die Herstellung hochwertiger Kunststoffe.

Umwelt & Recycling schon bei der Herstellung mitbedenken

Produkte und auch Verpackungen bestehen häufig aus verschiedenen Materialien und Werkstoffen. Um diese am Ende des Lebenszyklus oder nach Gebrauch zurückzugewinnen, müssen sie sich sauber voneinander trennen lassen. Ist das nicht möglich, gehen sie der Kreislaufwirtschaft als Ressource verloren. Dies sollte bei der Entwicklung neuer Produkte gleich mitbedacht werden.

Monomaterial – leicht zu recyclen

Manche Materialien lassen sich leichter recyceln als andere. Besonders leicht können Monomaterialien, z. B. Folien aus reinem PE oder PP, recycelt werden. Sie lassen sich mit aktuellen Technologien im Abfallstrom eindeutig identifizieren, herausfiltern, reinigen, zerkleinern, einschmelzen und rezyklieren.

Verbundfolien – erfordern modernste Recyclingtechnologien

Herausfordernder ist das Kunststoffrecycling von Verbundstoffen, bei denen Schichten aus unterschiedlichen Polymeren, z. B. PE, PET und PA, und Aluminium fest miteinander verbunden werden. Diese werden häufig für Verpackungen verwendet, die für den Endverbraucher bestimmt sind, beispielsweise für Lebensmittel und Kosmetik. Sie werden über etablierte Systeme wie den gelben Sack gesammelt. Eine Rückgewinnung der Rohstoffe ist in größerem industriellem Maßstab noch nicht möglich. Es gibt aber interessante Forschungsansätze und -projekte:

Lösungsmittelbasiertes Recycling

Projektanlagen wie die MulitCycle-Anlage zeigen, dass ein lösungsmittelbasiertes Recycling von Post-Consumer-Verbundfolien zur Herstellung von LDPE- und PP-Rezyklaten generell möglich und wirtschaftlich interessant ist.

Multilayer-Detection

Eine noch bessere Identifizierung von rezyklierbaren und nicht rezyklierbaren Materialien ist ein wichtiger Schritt, um mehr wertvolle Rohstoffe im Abfallstrom eindeutig erkennen und herauszufiltern zu können, die Recyclingquoten zu erhöhen und reinere Rohstoffe für Rezyklate mit möglichst geringem Fremdstoffanteil zu gewinnen. Die Montan Universität Leoben und das Polymer Competence Center in Leoben widmen sich in einem gemeinsamen Projekt der Frage, mit welchen Sortiertechniken auf Basis der Nah-Infrarotspektroskopie (NIR) dies noch besser gelingen kann.

PE-Aluminium-Materialmixe – Recycling schon heute möglich

Karton-Getränkeverpackungen lassen sich schon heute recyceln. In sogenannten Pulpern (riesigen Rührtrommeln) werden die Kartonagen unter Zugabe von Wasser aufgeweicht und die Fasern mechanisch von den Folien getrennt. Der Faserbrei wird anschließend separiert und kann bspw. für die Herstellung von Wellpappen verwendet werden.

Das übrigbleibende Folien-Aluminium-Gemisch wurde früher überwiegend von der Zementindustrie verwertet. Mittlerweile gibt es Anlagen, die Aluminium, HDPE und LDPE als einzelne Wertstoffe extrahieren bzw. rezyklieren. Diese eignen sich anschließend für verschiedene industrielle Anwendungen. LDPE kann bspw. als Beimischung für Folien verwendet werden.

Eine echte Kreislaufwirtschaft in dem Sinne, dass die ursprünglichen Rohstoffe für das gleiche Produkt wiederverwendet werden können, ist (noch) nicht für alle Wertstoffe möglich. Haben die recycelten Rohstoffe eine schlechtere Qualität als der Ausgangsstoff, können sie nur für weniger hochwertige Produkte eingesetzt werden. Dies bezeichnet man auch als „Downcycling“. Ein Beispiel dafür ist HDPE, das nach der Rückgewinnung nicht für Lebensmittelverpackungen verwendet werden darf und daher nur in Non-Food-Produkten eingesetzt wird.

 

Verwertung von produktionsbedingten Reststoffen

Bei der industriellen Herstellung fallen häufig Reststücke, Grate, Folienabschnitte, (Anfahr-)Klumpen etc. an. Diese haben eine hohe Reinheit und lassen sich mit betriebseigenen Anlagen leicht regranulieren und in den Prozess zurückführen. Man nennt diese recycelten Kunststoffe auch Post-Industrial-Rezyklate, abgekürzt mit PIR. Sie stellen einen besonders wertvollen und begehrten Rohstoff dar.

Rückgewinnung gebrauchter Kunststoff-Produkte

Voraussetzung für eine funktionierende Kunststoff-Kreislaufwirtschaft und ein hochwertiges Kunststoffrecycling ist die getrennte Sammlung und eindeutige Identifizierung von Kunststoffen im Abfallstrom mit modernen Technologien. Dabei gilt: Wenn die Kunststoffe sortenrein und frei von Anhaftungen sind, lassen sich die Polymere sehr gut recyceln und wiederverwenden. Eine besonders begehrte Recyclingware bei den dualen Systemen sind saubere Folien von Transport- und Verkaufsverpackungen. Überdies gibt es für bestimmte Branchen, wie die Landwirtschaft, eigene Rücknahme- und Verwertungssysteme, z. B. das ERDE Recycling.

Mechanische Aufbereitung

Voraussetzung für die mechanische Aufbereitung ist sortenreines Material. Die Identifizierung und anschließende Sortierung erfolgen beispielsweise über infrarotspektroskopische Verfahren. Die sortenreinen Kunststoffe werden anschließend werkstofflich recycelt. Hierfür wird das gereinigte Material zerkleinert, eingeschmolzen und anschließend regranuliert. Die Molekülstruktur der Polymere bleibt bei dieser Form des Recyclings weitgehend erhalten.

Chemische Aufbereitung

Das sogenannte chemische Recycling für Verpackungen und Produkte aus Kunststoff arbeitet mit Wärme, ionisierenden Strahlungen, Katalysatoren und/oder Chemikalien. Ziel dieser Technologie ist es, die Polymere des Kunststoffs zunächst in seine Monomere zu zerlegen (Depolimerisation), um diese anschließend zu neuen Makromolekülen bzw. Polymeren zusammenzusetzen. Das Endprodukt des Depolimerisationsprozesses ist flüssig – vergleichbar fossilem Erdöl – und lässt sich in ähnlicher Weise verwenden.

Das chemische Recycling ist interessant für Verbundwerkstoffe, die sich mechanisch nicht ohne weiteres trennen lassen. Hierzu gehören beispielsweise Mehrschichtfolien aus unterschiedlichen Kunststoffarten sowie verunreinigte Kunststoffe.

Verwendung von Rezyklaten und recycelten Rohstoffen für neue Produkte

Die Kreislaufwirtschaft für Kunststoff funktioniert dann optimal, wenn aus recyceltem Kunststoff hochwertige Rezyklate gewonnen werden können, die sich erneut für qualitative Produkte einsetzen lassen. Da es aktuell noch keine gesetzlichen Richtlinien für den Einsatz von Rezyklaten gibt, liegt die Verantwortung für innovative und nachhaltige Produkte aus recycelten Materialien bei den Unternehmen. Stretchfolienhersteller wie die DUO PLAST AG zeigen, dass sich Produktanforderungen, Nachhaltigkeit und Kreislaufwirtschaft miteinander in Einklang bringen lassen. Hier können die Kunden zwischen Folien aus biobasiertem Kunststoff oder Rezyklat-Stretchfolien wählen.

Kreislaufwirtschaft erfordert gemeinsames Handeln

Eine echte Kreislaufwirtschaft für Kunststoffe bedarf eines gemeinsamen Handelns von Herstellern, Einbringern von Kunststoffen, Sammelsystemen und Aufbereitungstechnologie. Die entscheidenden Weichen wurden bereits gestellt:

Sammelsysteme wie Gelber Sack/Gelbe Tonne, ERDE Recycling uvm. etablieren sich immer stärker und werden wirksamer genutzt. Die Sortierung von Materialien erfolgt dank innovativer Sortiertechniken zunehmend besser. Innovative Unternehmen investieren in neue Recyclingtechnologien. Forschungsprojekte eruieren, wie Wertstoffe noch besser aus den Abfallströmen extrahiert und in den Kunststoffkreislauf rückgeführt werden können. Wenn alle in diesem Prozess weiterhin gut zusammenarbeiten, können Primärrohstoffe gespart, die Umwelt geschont und die Wirtschaftlichkeit für alle Beteiligten erhöht werden.

Vorreiter bei nachhaltigen Folien seit 1998

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FAQ – Kreislaufwirtschaft Kunststoff

 

Leidet die Endprodukt-Qualität, wenn kreislaufbasierte Rohstoffe zum Einsatz kommen?

Die meisten Hersteller achten darauf, dass die Nachhaltigkeit und der Einsatz von Kreislaufmaterialien (PCR) keine Einbußen bei den gewohnten Eigenschaften der Endprodukte zur Folge haben. Aus diesem Grund sind heute viele Produkte noch nicht mit einem 100%igen Anteil PCR erhältlich.

Kann man heutzutage schon auf erdölbasierte Kunststoffe verzichten?

Der Anteil an biobasierten Kunststoffen in verschiedenen Produkten wächst zunehmend. Einzelne Unternehmen, wie die DUO PLAST AG, bieten bereits ökologische Ladungssicherungsfolien mit einem Anteil von bis zu 80 % Polyethylen aus Tallöl. Weitere Informationen finden Sie bei den nachhaltigen Folien.

Haben rezyklierte Kunststoffe die gleichen Verarbeitungseigenschaften wie Rohstoff-Neuware?

Das hängt von der Qualität der Rezyklate ab: Wie sauber und sortenrein ist das Ausgangsmaterial? Wie intakt sind die Polymerketten? Hochwertige Rezyklate können erdölbasierte Polymere zu einem großen Teil ersetzen. Minderwertige Rezyklate eignen sich hingegen nur fürs Downcycling.

DUO EARTH 3

Recycelbare Barrierefolie aus reinem PE

  • Stärken: 80 – 180 µm
  • 100 % recycelbar
  • siegelt ab 85 °C
  • transparent, bedruckbar
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Privat: DUO Barrier Films

Sichere Barrierefolien

  • hohe Sauerstoffbarriere
  • gute Transparenz
  • siegelt mit PE oder PP
  • Farbe, Antifog, Hot-Tack uvm.
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DUO PLUS COMPACT

Universal Agrarstretchfolie

  • Stärken: 22 und 25 µm
  • Breiten/Längen 25 µm:
    500 mm x 1.800 m;
    750 mm x 1.500 m
  • Breiten/Längen 22µm:
    500 mm x 2.000 m;
    750 mm x 1.650 m;
    optional 750 mm x 1.900 m
  • Farben: schwarz, grün, weiß
  • Mehr als 90% Vordehnung
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DUO EARTH AGRO

Umweltfreundliche Agrarstretchfolie

  • Stärke: 25 µm
  • Breiten/Längen:
    500 mm x 1.800 m,
    750 mm x 1.500 m
  • Farben: weiß & ozeanblau
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DUO CLEAN SILENT

Premium Agrarstretchfolie

  • Stärke: 25 µm
  • Breite; Länge:
    500 mm x 1.800 m;
    750 mm x 1.500 m
  • Farben: weiß & moosgrün
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DUO BOND

Netzersatz-Folie

  • Stärke: 15 µm
  • Breiten/Längen: 1.280 mm x 2.000 m;
    1.380 mm x 2.000 m
  • Farben: transparent
  • Ohne UV-Stabilität
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