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Kunststoffrecycling heute
Struktur:
1 Einführung
2 Grundlagen
1 2.1 Europäische Verpackungsrichtlinie von 1994
1 2.2 Geschlossener Stoffkreislauf und Abfallwirtschaftsgesetz vom 7. Oktober 1996
2 2 2.3 Änderung der Verpackungsverordnung vom 28. August 1998
2 2.4 Umsetzung der Anforderungen
2 3 3 Entsorgung
3 4 Sortierung 3 4.1 SORTEC
3.0 3 4.2 Kunststoffsortierung
4 5 Vorbereitung und Verfeinerung
5 6 6 6 6 Recycling
6.1 Materialrecycling 6 6.1.1.1 Einzelsorten, gemischte Kunststoffe und Folien
6 6 6.1.12 Formprozesse
7 6.2 Rohstoffrecycling
8 6.2.1 BASF-Prozess
8 6.2.2 Recycling von Mischkunststoffen in Hochöfen
8 6.2.3 Recycling von Kunststoffen durch pyrolytische Prozesse
9 7. PET (Polyethylenterephthalat)
9 8. Mengenflüsse
10 9. Trend
11 Bibliographie
1. Einführung: Kunststoffe sind hochmolekulare Verbindungen, die entweder synthetisch oder durch chemische Umwandlung von Naturstoffen (Erdölderivate) gewonnen werden. Ihre Grundkomponenten sind daher Kohlenstoff, Säure (Ein Carbanion ist ein Anion, in dem Kohlenstoff tervalent ist und eine formale negative Ladung in mindestens einem signifikanten mesomeren Mitwirkenden trägt), Wasserstoff und Stickstoff (Stickstoff ist ein chemisches Element mit Symbol N und Ordnungszahl 7). Es gibt Kunststoffe mit den unterschiedlichsten Eigenschaften, die zum Teil physiologisch unbedenklich und daher al
s Lebensmittelverpackung zugelassen sind. Unter Recycling versteht man die Rückführung von Altmaterialien (z.B. Verpackungen) in den Materialkreislauf, um Ressourcen zu schonen und gleichzeitig weitere Abfälle zu vermeiden. Das Recycling lässt sich in drei Varianten unterteilen: Material-, Rohstoff- und Energierückgewinnung. Im stofflichen Recycling werden Kunststoffverpackungen zerkleinert und zu neuen Produkten umgeschmolzen. Das Rohstoffrecycling führt die Kunststoffe unter dem Einfluss von Wärme zu ihren Rohstoffen Öl und Gas zurück. Energetisches Recycling liefert Energie. Ökoeffizienz (Im Laufe der Jahre, als sich Länder und Regionen auf der ganzen Welt zu entwickeln begannen, wurde langsam deutlich, dass Industrialisierung und Wirtschaftswachstum mit Umweltzerstörung einhergehen) sollte das Ziel sein. Kunststoffrecycling ist ökoeffizient, wenn Prozesse und Produkte sowohl ökologisch sinnvoll als auch wirtschaftlich sinnvoll sind. 2.1 Europäische Verpackungsrichtlinie von 1994 Neben der Harmonisierung der Rechtslage in den Mitgliedstaaten der Europäischen Union sind die Ziele der Europäischen Verpackungsrichtlinie die Vermeidung oder Verwertung von Verpackungsabfällen. Die Richtlinie schreibt Verwertungsquoten vor, die von EU-weiten Rücknahmesystemen für gebrauchte Verpackungen eingehalten werden müssen. Die in der Richtlinie angegebenen Rückgewinnungsquoten werden derzeit überprüft, und es zeichnet sich ein Trend zur Erhöhung ab. 2.2 Gesetz über den geschlossenen Stoffkreislauf und die Abfallwirtschaft vom 7. Oktober 1996 Durch die konsequente Anwendung des Verursacherprinzips (Im Umweltrecht wird das Verursacherprinzip verordnet, den Verursacher der Verschmutzung für die Zahlung der Schäden an der natürlichen Umwelt verantwortlich zu machen) im Sinne der Produktverantwortung und der Ausweitung des Grundsatzes des geschlossenen Stoffkreislaufs und der Abfallwirtschaft soll das Gesetz zur Abfallvermeidung beitragen und, wenn es nicht vermeidbar ist, seine umweltgerechte Verwertung oder Entsorgung regeln. Die Anforderungen des Kreislaufwirtschaftsgesetzes sind in den einzelnen Verordnungen für die verschiedenen Abfallarten detailliert festgelegt.
2.3 Änderung der Verpackungsverordnung vom 28. August 1998 Die Ziele der Verpackungsverordnung sind die Vermeidung, Verminderung und Verwertung von Verpackungsabfällen. Die Verpackungsverordnung legt Mindestquoten für das Recycling von Verpackungen fest, deren Einhaltung jährlich zu dokumentieren ist. Die Änderung sieht vor, dass ab 1999 60 Prozent der gebrauchten Kunststoffverpackungen auf der Grundlage von Kunststoffverpackungen recycelt werden müssen, die in einem dualen System zugelassen sind, von denen 60 Prozent aus Materialien bestehen müssen und ein Teil auch für energetische Zwecke verwendet werden darf. 2.4 Umsetzung der Vorgaben Die Verkaufsverpackung umschließt die Ware direkt, z.B. Joghurtbecher oder Zahnpastatuben. Der “Grüne Punkt” auf Verkaufsverpackungen zeigt, dass sich die Hersteller an der Finanzierung des deutschen Dualen Systems beteiligen, das die Sammlung, Sortierung, Veredelung und das Recycling von Verpackungen organisiert. Die Deutsche Gesellschaft für Kunststoff-Recycling mbH (DKR) ist alleiniger Garant für das Kunststoff-Recycling gegenüber dem Dualen System und garantiert das ordnungsgemäße Recycling von gebrauchten Kunststoffverpackungen. Das Duale System Deutschland und seine Garantiegeber (z.B. DKR für Kunststoffe) müssen dem Landesumweltministerium jährliche Volumenstromdaten (Sammlung, Sortierung, Veredelung, Recycling) als Leistungsnachweis vorlegen. Die DKR recycelt sich nicht selbst, sondern nimmt die sortierten Kunststoffverpackungen aus den Sortieranlagen des Dualen Systems und leitet sie zur Verwertung an die DKR-Vertragspartner weiter. 3. Entsorgung Nur Verpackungen aus Weißblech, Aluminium , Verbundwerkstoffen und Kunststoffen gehören in den Gelben Sack oder Gelben Behälter. Nicht alle Kunststoffarten sind für Kunststoffverpackungen geeignet, so dass sich in der Regel fünf Arten in der Sammlung Duales System sammeln: Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polystyrol (PS), Polyethylenterephthalat (PET) und in sehr kleinen Mengen Polyvinylchlorid (PVC). Polyethylen ist in zwei Varianten erhältlich: “Low Density” (LD-PE), zum Beispiel für Folien oder Plastiktüten, und “High Density” (HD-PE) für Flaschen wie Shampoo (Shampoo ist ein Haarpflegemittel, typischerweise in Form einer viskosen Flüssigkeit, die zur Haarreinigung verwendet wird) und Waschmittel (Ein Waschmittel ist ein Tensid oder eine Mischung von Tensiden mit Reinigungseigenschaften in verdünnten Lösungen) Flaschen. Joghurtbecher werden in der Regel aus Polypropylen oder Polystyrol hergestellt, Polystyrol kommt auch in der geschäumten Variante EPS (expandiertes Polystyrol) vor, die als Polystyrol bezeichnet wird. Getränke werden oft in Kunststoffflaschen aus PET abgefüllt, der Anteil liegt bereits bei 20% und steigt weiter an. Im Kunststoffrecycling sind die Behälter aus Polystyrol (PS) und Polypropylen (PP) gefragt, da die verwendeten Becher aufgrund ihrer Molekularstruktur leicht zu recyceln sind.
4. Sortierung Die verschiedenen Packmittel werden aus den Sammlungen des Dualen Systems in speziellen Sortiersystemen aussortiert. 4.1 SORTEC 3.0 Mit der Inbetriebnahme der ersten vollautomatischen Sortiermaschine SORTEC 3.0 in Hannover im Jahr 2000 konnte der bisher weitgehend manuelle Sortierprozess verbessert werden, da die Maschine Packmittel schneller, kostengünstiger und zuverlässiger sortiert. Die vollautomatische Sortierung erfolgt in den folgenden Schritten: – Die gelben Beutel werden durch einen mechanischen Reißverschluss geöffnet. Ein Förderband transportiert den Inhalt zu einem Trommelsieb (Ein Trommelsieb, manchmal auch als Trommelschild oder Schallschild bezeichnet, ist ein Werkzeug, das von Toningenieuren verwendet wird, um die Klangregelungsprobleme zu vermeiden, die entstehen, wenn lautere Instrumente leisere Instrumente und Gesang auf der Bühne überfordern), wo große Teile und Folien getrennt werden. – Die Folien (z.B. Beutel, verschiedene Dicken, aus PE) werden dann in einem Windsichter automatisch von Verunreinigungen getrennt und zu Ballen gepresst. – Am “Magnetscheider” zieht ein Magnet Eisenmetallverpackungen wie Weißblech (Verzinnen ist der Prozess der dünnen Beschichtung von Blechen aus Schmiedeeisen oder Stahl mit Zinn, und das resultierende Produkt wird als Weißblech bezeichnet) Dosen, Kronkorken oder Glasdeckel aus dem Wertstoffstrom. – Aluminium oder aluminiumhaltige Verbundwerkstoffe (Aluminium oder Aluminium ist ein chemisches Element in der Borgruppe mit Symbol Al und Ordnungszahl 13) werden am “Wirbelstromabscheider” getrennt. – Vor oder nach dem Wirbelstromabscheider (Ein Wirbelstromabscheider nutzt ein starkes Magnetfeld, um Nichteisenmetalle aus dem Abfall zu trennen, nachdem alle Eisenmetalle zuvor durch eine Anordnung von Magneten entfernt wurden), ist es möglich, eine Maschine zu verwenden, die Getränkekartons aussortiert.
4.2 Kunststoffsortierung Der gefundene Kunststoff muss noch in weitere Fraktionen getrennt werden, für die es unterschiedliche Verfahren gibt: – Schwimm-Senke-Verfahren: Sortierverfahren für zerkleinerte Kunststoffabfälle, bei dem das spezifische Gewicht verschiedener Kunststoffarten im Verhältnis zu Wasser zur Trennung von Leicht- und Schwerfraktionen genutzt wird. Leichtere Kunststoffe (PE und PP) schwimmen auf der Oberseite, schwerere Kunststoffe (PVC und PS) sinken. – Hydrozyklonverfahren: Sortierverfahren zur Trennung verschiedener Kunststoffarten in eine schwere und eine leichte Fraktion auf der Grundlage ihres spezifischen Gewichts. Im Hydrozyklon verwirbeln zerkleinerte Kunststoffabfälle in einem wassergefüllten Zylinder. Zentrifugalkräfte treiben die Schwerfraktion nach außen und die Leichtfraktion nach innen, wo sie durch ein Rohr abgezogen wird. – Zentrifugale Sortierung: Sortierverfahren für Kunststoffe, ähnlich wie die Schwimmsenke oder der Hydrozyklon (Ein Hydrozyklon ist eine Vorrichtung zum Klassifizieren, Trennen oder Sortieren von Partikeln in einer flüssigen Suspension basierend auf dem Verhältnis ihrer Zentripetalkraft zum Flüssigkeitswiderstand) Verfahren – Nahinfrarottechnik: Mit der Nah-Infrarot-Technologie (NIR-Technologie) können Kunststoffverpackungen nach ihren Materialien getrennt werden. Die NIR-Module in einem Sortiersystem erfassen die Position und die Materialeigenschaften der Verpackung auf dem Förderband mittels Infrarotlicht. Die unterschiedliche Reflexion dieses Lichts durch verschiedene Kunststoffe wird von Sensoren erfasst. Computer analysieren dann die aufgezeichneten Daten und blasen in Sekundenbruchteilen Düsen aus, die die Kunststoffe pneumatisch aus dem Laufband entfernen und nach verschiedenen Typen sortieren. Auch andere Trennstufen sind möglich: So können beispielsweise PET-Verpackungen auch nach Farbe sortiert werden.
5. Verarbeitung und Veredelung Der Rohstoff, den die Recycler aus den Sortieranlagen erhalten, muss klare Kriterien erfüllen und in Folien, Flaschen, Becher, Polystyrol (Polystyrol ist ein synthetisches aromatisches Polymer aus dem Monomer Styrol) und Mischkunststoffe getrennt werden. Mischkunststoffe sind kleine, gemischte und verschmutzte Kunststoffverpackungen. Über 60 Prozent der Kunststoffverpackungen aus den Kollektionen des Dualen Systems gehören zu diesen Mischkunststoffen, die zu komplex und kostenintensiv sind, um nach Art getrennt zu werden. Um die Kunststoffmischung recyceln zu können, muss sie zunächst zu einem homogenen, rieselfähigen Schüttgut, dem Agglomerat, verarbeitet werden. Im Agglomerationsverfahren werden die zerkleinerten Kunststoffe durch Reibungswärme zu kompakten, rieselfähigen Granulaten verdichtet. Hierfür stehen verschiedene Verfahren zur Verfügung, wie z.B. die nass-mechanische Bearbeitung oder die Trockenbearbeitung, die neu entwickelt und kostengünstiger ist. Alle Agglomerationsprozesse laufen unterhalb des Schmelzpunktes des Kunststoffs und unter hohem Druck. Nach der Verdichtung weist das Material eine Korngröße von ca. 10 mm auf. Sie können in Silos und Containern gelagert und in Silofahrzeugen transportiert werden. Agglomerate sind Rohstoffe mit definierten Qualitätskriterien. Die Einhaltung der DIN EN ISO 9000 (Die Normenfamilie der Qualitätsmanagementsysteme ISO 9000 soll Unternehmen dabei unterstützen, die Bedürfnisse von Kunden und anderen Interessengruppen zu erfüllen und gleichzeitig gesetzliche und regulatorische Anforderungen an ein Produkt oder Programm zu erfüllen) Normenreihe garantiert eine gleichbleibend hohe Qualität in Bezug auf Schüttdichte, Korngröße, Chlor (Chlor ist ein chemisches Element mit Symbol Cl und Ordnungszahl 17) sowie Staubgehalt und Restfeuchte. Recycling Mechanisches, Rohstoff- und energetisches Recycling kann als Möglichkeit des Kunststoffrecyclings betrachtet werden (Kunststoffrecycling ist der Prozess der Rückgewinnung von Schrott oder Kunststoffabfällen und der Wiederaufbereitung des Materials zu Gebrauchsprodukten). Im stofflichen Recycling entstehen neue Produkte aus geschredderten und verarbeiteten Verpackungen; im rohstofflichen Recycling werden Kunststoffe zu ihren Ausgangsstoffen – Öl oder Gas – zurückgeführt. Bei der Energierückgewinnung, die sich noch im Test befindet, wird Abfall zur Erzeugung von Wärme und Strom genutzt. Die Verfahrenstechniken für das Material- und Rohstoffrecycling wurden in den 90er Jahren sehr umfangreich entwickelt. 6.1 Stoffliche Verwertung: Ziel des mechanischen Recyclings ist es, gebrauchte Kunststoffe zu verarbeiten und daraus einen Sekundärrohstoff für die Herstellung neuer Produkte zu gewinnen. Reine, ähnliche oder gemischte Kunststoffpartikel können im Extruder weiterverarbeitet werden. Der Extruder verdichtet die Kunststoffe, verschmilzt und entgast sie, und es können auch Farbpigmente zugegeben werden. Je nach Werkzeug am Extruderausgang können Produkte (z.B. Rohre) direkt hergestellt oder Regranulate hergestellt werden. 6.1.1.1 Sortenreine, gemischte Kunststoffe und Folien Aus den sortenreinen Kunststoff-Regranulaten können dann neue Kunststoffprodukte wie Flaschen für Waschmittel , Shampoo und Haushaltsreiniger hergestellt werden. PE-HD der Flaschenfraktion kann beispielsweise zur Herstellung von Kunststoffpaletten im Spritzguss oder zur Extrusion von Abwasserleitungen eingesetzt werden. Die als Agglomerate erhältlichen Mischkunststoffe eignen sich für die Herstellung von “gröberen” Produkten für den Außeneinsatz, die daher Fremdstoffe enthalten können. Folien, Beutel und Säcke machen etwa 25 % des gesammelten Kunststoffabfalls aus. In den Sortiermaschinen werden sie über Luftzerleger ausgeblasen und können zu neuen Folien gemischt werden, da sie meist aus PE und PP bestehen, die chemisch ähnliche Strukturen aufweisen.
Nachdem die Folien z.B. auf Stempelgröße zerkleinert wurden, werden sie in einem beheizten Kaskadenextruder geknetet, bis sie wie Pulpe fließen. Die Kunststoffschmelze wird dann durch ein Sieb gedrückt, das grobe Schmutzpartikel zurückhält. Die gefilterte Kunststoffschmelze tritt aus einem runden Düsenspalt aus und wird mit Luft zu einem Endlosfilmschlauch aufgeblasen. In der Beutelherstellungsmaschine wird der Beutel bedruckt, der Boden verschweißt und das Siegelband eingezogen. – Eindringen: Die gemischten, fein gemahlenen Kunststoffpartikel werden in einem Walzenextruder zusammen mit den Verunreinigungen zu einer Kunststoffmasse verschmolzen. Der Walzenextruder ist so konzipiert, dass er Verunreinigungen wie Glassplitter, Sand und Holzstücke in die Kunststoffschmelze einbettet. Die Schmelze wird dann direkt in neue Produktformen, wie z.B. Rasengittersteine, gefüllt und unter kaltem Wasser ausgehärtet. – Spritzgießen (Spritzgießen ist ein Herstellungsverfahren zur Herstellung von Teilen durch Einspritzen von Material in eine Form) und Formpressen (Compression Molding ist ein Formverfahren, bei dem die im Allgemeinen vorgewärmte Formmasse zunächst in einen offenen, erwärmten Formhohlraum eingebracht wird) : Ähnlich wie beim Intrusionsprozess werden die gemischten Kunststoffe zunächst geschmolzen, bevor sie durch die Presskraft eines Kolbens in neue Produktformen, zum Beispiel für Palettenböden, gepresst werden. Die Presskraft bleibt erhalten, bis der Palettenboden abgekühlt ist und aus der Form entnommen werden kann. Typische Endprodukte des stofflichen Recyclings von Mischkunststoffen sind heute: Profile, Rohre, Lärmschutzwände, Rasengitter, Paletten, Müllsäcke, Tragetaschen, Deckfolien. 6.2 Rohstoffrückgewinnung Im Rohstoffrecycling werden die aufbereiteten Abfallkunststoffe, die Agglomerate, in chemische Rohstoffe umgewandelt und bei der Materialumwandlung eingesetzt. Dies geschieht in Stahlwerken, in der chemischen Industrie (Die chemische Industrie umfasst die Unternehmen, die Industriechemikalien produzieren) oder in Raffinerien. Dadurch werden dort Primärressourcen geschont, da anstelle von fossilen Brennstoffen Kunststoffe eingesetzt werden. Das von der BASF (BASF SE ist ein deutsches Chemieunternehmen und der größte Produzent der Welt) entwickelte Recyclingverfahren verwendet gemischte Kunststoffe und zerlegt sie in ein flüssiges Produkt, das zu Olefinen verarbeitet werden kann. Olefine sind ungesättigte Kohlenwasserstoffe (ungesättigte Kohlenwasserstoffe sind Kohlenwasserstoffe, die doppelte oder dreifache kovalente Bindungen zwischen benachbarten Kohlenstoffatomen aufweisen) Verbindungen, das einfachste Alken ist Ethen (Ethylen ist ein Kohlenwasserstoff mit der Formel oder H2C=CH2) (C=C). Das Verfahren eignet sich besonders für das Recycling sehr großer Mengen an Polyolefin (Ein Polyolefin ist eine Klasse von Polymeren, die aus einem einfachen Olefin als Monomer hergestellt werden) -reichen Kunststoffen (PE, PP).
Die Olefine (In der organischen Chemie ist ein Alken ein ungesättigter Kohlenwasserstoff, der mindestens eine Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung enthält) werden als Basischemikalien eingesetzt, zum Beispiel als Monomere für die erneute Herstellung von Kunststoffen. Verunreinigungen wie Metalle, Wachs/Ruß, Salzsäure (Salzsäure ist eine korrosive, starke Mineralsäure mit vielen industriellen Anwendungen) aus PVC (Polyvinylchlorid, korrekter, aber ungewöhnlicher Poly, allgemein abgekürztes PVC, ist das drittgrößte synthetische Kunststoffpolymer der Welt, nach Polyethylen und Polypropylen) und Asche wird getrennt entfernt und verwendet. Die Materialauslastung des Prozesses ist mit über 93 % besonders hoch. Eine Pilotanlage mit einem Durchsatz von 15.000 Tonnen pro Jahr wurde 18 Monate lang erfolgreich betrieben. Damit wird das Wissen für den Bau einer Großanlage vermittelt. 6.2.2.2 Verwendung von Kunststoffmischungen im Hochofen Das Roheisen (Roheisen ist ein Zwischenprodukt der Eisenindustrie) wird aus Eisenerz (Eisenerze sind Gesteine und Mineralien, aus denen metallisches Eisen wirtschaftlich gewonnen werden kann) im Stahlwerk durch Entfernung von Säure gewonnen. Kohlenwasserstoff (In der organischen Chemie ist ein Kohlenwasserstoff eine organische Verbindung, die vollständig aus Wasserstoff und Kohlenstoff besteht und somit Hydride der Gruppe 14 sind) – als Reduktionsmittel werden Materialien benötigt, die Schweröl, Kohlenstaub oder Kunststoffe enthalten. Wenn das Kunststoffagglomerat in den Hochofen geblasen wird, verwandelt es sich plötzlich in Synthesegas (Kohlenmonoxid (Kohlenmonoxid ist ein farbloses, geruchloses und geschmackloses Gas, das etwas weniger dicht ist als Luft) und Wasserstoff (Wasserstoff ist ein chemisches Element mit dem chemischen Symbol H und der Ordnungszahl 1)), das sehr reaktiv ist und die Säure aus dem Erz entfernt. Der Recyclingprozess besteht darin, aus Kunststoff ein nutzbares Gas zu erzeugen, das Kohle und Öl im Verhältnis 1:1 ersetzen kann. Der Nutzungsgrad der Kunststoffspritztechnik ist mit über 80 % sehr hoch. Die CO2-Emissionen des Hochofens werden im Vergleich zum Einsatz von Feinkohle deutlich reduziert. Die Umstellung auf Kunststoff als Reduktionsmittel (Redox ist eine chemische Reaktion, bei der die Oxidationszustände der Atome verändert werden) ist für den Hochofen relativ günstig (Ein Hochofen ist eine Art metallurgischer Ofen zum Schmelzen zur Herstellung von Industriemetallen, im Allgemeinen Eisen, aber auch andere wie Blei oder Kupfer) Betreiber, da nur die Förder-, Dosier- und Lagertechnik für die Kunststoffagglomerate angeschafft werden muss.
Der Kunststoffabfall ist billiger als die fossilen Reduktionsmittel, so dass sich das Verfahren besonders für dicht besiedelte Gebiete mit einer nahegelegenen Stahlindustrie, wie beispielsweise japanische Ballungsräume, eignet. 6.2.3 Recycling von Kunststoffen durch pyrolytische Prozesse Pyrolyse (Pyrolyse ist eine thermochemische Zersetzung von organischem Material bei erhöhten Temperaturen in Abwesenheit von Sauerstoff) ist die Zersetzung von organischem Material unter dem Einfluss von Wärme und Luftausschluss. Wird Kunststoff pyrolysiert, brechen die langen Molekülketten auf und es entstehen niedermolekulare Fragmente. Bei diesem Verfahren wird der Kunststoffabfall zunächst in Synthesegas (CO, H) und dann in Methanol umgewandelt. Im Sekundärrohstoff-Recyclingzentrum Schwarze Pumpe GmbH (SVZ) in Brandenburg werden gemischte Kunststoffbriketts in Synthesegas umgewandelt. Es gibt einen speziellen Vergaser, der das Gasgemisch CO und H mit 25 Millibar erzeugt (Der bar ist eine metrische Druckeinheit, ist aber nicht als Teil des Internationalen Systems der Einheiten zugelassen) Druck und ca. 1000 °C. Das Gasgemisch wird durch den Vergaser erzeugt. Das Synthesegas (Syngas, oder Synthesegas, ist ein Brenngasgemisch, das hauptsächlich aus Wasserstoff, Kohlenmonoxid und sehr oft etwas Kohlendioxid besteht) ist ein universeller Baustein für die chemische Industrie. Im SVZ wird es direkt zu Methanol verarbeitet (Methanol, unter anderem auch Methylalkohol genannt, ist eine Chemikalie mit der Formel CH3OH) als Basis für neue petrochemische Produkte sowie für neue Kunststoffe. 7. PET (7-PET wurde von K.W. entdeckt) (Polyethylenterephthalat) PET ist ein veredelter Polyester mit optimierten Materialeigenschaften. Sie ist besonders leicht, stabil, unzerbrechlich, transparent und geschmacksneutral. PET-Flaschen können im Lebensmittelbereich auf vielfältige Weise eingesetzt werden: Die Barriereschicht ermöglicht das Einfüllen von kohlensäurehaltigen Getränken, ebenso wie Konfitüren, Saucen, Milchprodukte und sterile Babynahrung. PET-Getränkeflaschen ersetzen Glasflaschen und andere Kunststoffflaschen sowohl im Einweg- als auch im Mehrwegbereich. Bereits 20 % der gesammelten Kunststoffabfälle bestehen aus PET-Material. Mit der Einführung der optoelektronischen Sortierung von Materialströmen sammelt sich PET in einer reinen Fraktion an und steht für das stoffliche Recycling zur Verfügung. PET-Abfallprodukte werden beim stofflichen Recycling zerkleinert und gereinigt. Das so gewonnene PET-Recyclat kann zu neuen Produkten wie Fasern, Folien oder Verpackungen eingeschmolzen werden, die derzeit nur im Non-Food -Bereich eingesetzt werden dürfen.
Das Material PET-Recycling spart ca. 65 % der für die Neuproduktion benötigten Energie. In den Rohstoffprozessen wie der Glykolyse (Glykolyse ist der Stoffwechselweg, der Glukose C6H12O6 in Pyruvat, CH3COCOO- + H+, umwandelt) oder der Methanolyse (In der organischen Chemie ist die Umesterung der Austausch der organischen Gruppe R″ eines Esters gegen die organische Gruppe R′ eines Alkohols) wird der Kunststoff in seine chemischen Grundstoffe zerlegt, die dann zu 100% in die neue Produktion von PET als Rohstoff zurückfließen können. Der Prozess ist komplexer als der Materialprozess. PET kann auch direkt als Wärmeübertragungsmedium mit hohem Brennwert in Kraftwerken eingesetzt werden. Etwa 75 % des gewonnenen Materials werden zu Polyesterfasern verarbeitet. Freizeitbekleidung, Fleecematerialien, Füllfasern für Kissen, Teppiche oder Polster können auf der Basis von recyceltem Polyester (Polyester ist eine Kategorie von Polymeren, die die Esterfunktionsgruppe in ihrer Hauptkette enthalten) oder PET-Fasern hergestellt werden. Im Jahr 2000 wurden mehr als 600.000 Tonnen Kunststoffverpackungen recycelt. Um die geforderte Recyclingquote zu erreichen, wären 258.000 Tonnen (60% von insgesamt 517.000 lizenzierten Tonnen Kunststoff) ausreichend gewesen. Von der Gesamtmenge wurden 557.000 Tonnen (93%) in Deutschland verwertet. 321.000 Tonnen Rohstoffe wurden recycelt, 281.000 Tonnen (47%) wurden recycelt. Tatsächlich müssten nur 60 % der 258.000 Tonnen, also 155.000 Tonnen, recycelt werden. Das stoffliche Recycling ist energieeffizient und soll weiter verbessert werden, da es zum jetzigen Zeitpunkt noch unwirtschaftlich ist, insbesondere bei Mischkunststoffen. Für das mechanische Recycling, das alle Arbeitsschritte nach dem Sortieren umfasst, können derzeit Kosten zwischen 500 und 700 Mark pro Tonne geschätzt werden; für das Rohstoffrecycling einschließlich der Verarbeitung Kosten zwischen 600 und 800 Mark pro Tonne (Die britische Tonne, die gleich der Tonne in den USA ist, ist eine nicht-SI-Masseeinheit von 1.000 Kilogramm; oder ein Megagramm ; sie entspricht etwa Pfund oder 0,984 langen Tonnen ) aus Kunststoffgemisch. Durch das Recycling von Materialien und Rohstoffen wurden im Vergleich zur Produktion neuer Kunststoffe insgesamt rund 20 Milliarden Megajoule (MJ) an Primärenergie eingespart; das reicht aus, um alle privaten Haushalte in Berlin für rund 130 Tage mit Strom zu versorgen.
9 Trend Das grundlegende Ziel ist es, die Ökoeffizienz weiter zu steigern und die Kosten im Kunststoffrecycling zu senken. Auch die Deutsche Gesellschaft für Kunststoffrecycling arbeitet an Trennkonzepten für Mischkunststoffe und an besseren Recyclingverfahren für PET-Kunststoffe. Der URRC-Prozess der Firma SKP in Rostock (Rostock ist die größte Stadt im norddeutschen Bundesland Mecklenburg-Vorpommern) ist ein Prozess zur Herstellung von PET-Flakes, die nach Sorten sortiert sind: Die Oberfläche der PET-Flakes wird chemisch abgeschält und von Verunreinigungen befreit. Die dabei entstehenden Recyclate sind so rein, dass sie lebensmittelrechtlich zugelassen sind und direkt mit den Lebensmitteln in Berührung kommen können. Stark verunreinigte und eingefärbte PET-Fraktionen müssen in Zukunft auch chemisch getrennt und dann als Polyurethan (Polyurethan ist ein Polymer aus organischen Einheiten, die durch Carbamatglieder verbunden sind) – Schaumstoffe für Dichtungen in der Bauindustrie – eingesetzt werden. Das Verfahren “Polymer (Ein Polymer ist ein großes Molekül oder Makromolekül, bestehend aus vielen wiederholten Untereinheiten) Recycling durch Lösen” (PRL) kann gemischte Kunststoffe in Recyclate mit den Eigenschaften von Neuware zu geringen Kosten umwandeln. Bei diesem Verfahren wird das gemischte plastische Agglomerat einem Lösungsmittel zugesetzt. Die einzelnen Kunststoffe können dann als “Polymermischungen” mit einer definierten und konstanten Zusammensetzung zurückgewonnen werden. Das Verfahren befindet sich derzeit noch im Test und eine Pilotanlage ist für Sommer 2002 geplant.