Kreislaufwirtschaft Kunststoff
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Die Basis Kunststoff
Kunststoff ist in vielen Bereichen ein echter Gewinn und gar nicht durch andere Stoffe zu ersetzen.
Deshalb ist der Aufbau
- eines funktionierenden Kreislaufs für Rohstoffe,
- der Ausbau von wirtschaftlichen, guten Sammelsystemen und
- 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 Kunststoffverpackungen 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.
Warum ist der Einsatz von Recyclingmaterial in Kunststofffolien so wichtig:
Der Einsatz von Rezyklaten in Kunststoffprodukten leistet einen wichtigen Beitrag zur Kreislaufwirtschaft, verringert die Abhängigkeit von fossilen Rohstoffen sowie die CO2-Emissionen bei ihrer Herstellung. Unter den Bedingungen der Klimaneutralität, welche die EU für das Jahr 2050 anstrebt, können hochwertige Rezyklate einen wesentlichen Beitrag zur Sicherung der Rohstoffversorgung für die Kunststoffindustrie leisten. Diesen Wandel gilt es jetzt zu fördern. Die EU-Kommission und die Circular Plastics Alliance haben sich zum Ziel gesetzt, bis 2025 10 Millionen Tonnen Rezyklate in Kunststoffprodukten einzusetzen. Dies entspricht etwa 20 % der Kunststoffverarbeitung in Europa.
Was sind Rezklate oder Recyclingmaterial aus Kunststoffverpackung?
Das Kreislaufwirtschaftsgesetzes (KrWG)) bezeichnet Rezyklate als „sekundäre Rohstoffe, die durch die Verwertung von Abfällen gewonnen worden sind oder bei der Beseitigung von Abfällen anfallen und für die Herstellung von Erzeugnissen geeignet sind.“ (siehe § 3 Abs. 7b)
Danach sind Rezyklate das Ergebnis eines Verwertungs- bzw. Recycling-Prozesses, in denen ein Abfallmaterial aufbereitet wird, sofern das Ergebnis des Prozesses für die Herstellung von Erzeugnissen geeignet ist – Ohne Abfall kein Rezyklat.
- Es muss sich um Kunststoff (Polymere) handeln.
- Das Material muss Abfall gewesen sein.
- Es muss einem Recyclingverfahren oder einem anderen Verwertungsverfahren zugeführt worden sein.
- Es muss in einer ausreichenden Qualität wiederaufbereitet worden sein, so dass es als sekundärer Rohstoff für die Herstellung von Erzeugnissen geeignet ist.
Was sind PIR- und PCR-Rezyklate?
Post-Consumer-Rezyklate (PCR) werden aus Produkten, Verpackungen etc. hergestellt, die beim Endverbraucher (Haushalten, Industrie, Gewerbe) anfallen und einer entsprechenden Entsorgung zugeführt worden sind. Also Rezyklate aus Folien, die schon mal in der Endanwendung gewesen sind.
Klassisches Beispiel hierfür sind Verpackungen oder Stretchfolien zur Ladungssicherung. Diese bestehen zu 100 % Polyethylen (PE). Sie lassen sich exzellent recyceln – vorausgesetzt, sie werden nach ihrer Verwendung einem sortenreinen Recycling zugeführt.
Post-Industrial Recyclate (PIR) werden aus Reststoffen, Ausschüssen, Überschüssen etc. einer Produktion hergestellt, z. B. Randbeschnitte von Folien, Produkte aus Rüstprozessen oder auch Restmaterial durch z.B. Lochung von Folien. Die Aufbereitung und Regranulierung erfolgt mit entsprechenden Anlagen häufig schon innerhalb des Unternehmens.
Welche Recyclingverfahren gibt es?
Recyclingverfahren sind Verwertungsverfahren, durch die Abfälle zu Erzeugnissen, Materialien oder Stoffen entweder für den ursprünglichen Zweck oder für andere Zwecke aufbereitet werden. Dies beinhaltet sowohl das werkstoffliche als auch das rohstoffliche bzw. chemische Recycling. Die energetische Verwertung ist kein Recycling. Wir unterscheiden das mechanische Recycling und das chemische Recycling.
Stretchfolien aus PE sind zu 100 % sortenrein und werden schon heute insbesondre im Gewerbeabfall sortenrein gesammelt und dem mechanischen Recycling zu geführt. Aus diesem Stoffstrom entsteht Recyclingmaterial für neue PE-Folien. Voraussetzung dafür ist eine hohe Genauigkeit in der Sammlung und Sortierung der Folien.
Mechanisches Recycling ist die effizienteste Verfahrensvariante mit der geringsten Emission von Treibhausgasen aufgrund eines moderaten Energieeinsatzes.
Der Prozess lässt sich in mehrere Schritte unterteilen:
- Sammlung und Sortierung: Kunststofffolien werden gesammelt (z.B. aus Haushalten oder Industrieabfällen) und nach Typ und Farbe sortiert. Die Sortenreinheit und auch die Sauberkeit ist sehr entscheidend für die Güte des Endproduktes.
- Die gesammelten Folien werden vorsortiert, zerkleinert und gereinigt, um Verunreinigungen wie Produktreste oder Verschmutzungen zu entfernen.
- Die zerkleinerten Kunststoffstücke werden in mit einem Extruder erhitzt und geschmolzen. Anschließend werden sie durch eine Düse gepresst (extrudiert), um Pellets oder Granulat zu formen. Dieses Granulat kann als Rohmaterial für die Herstellung neuer Kunststoffprodukte verwendet werden.
- Hochwertige Filter und Entgasungsanlagen garantieren eine hochreine und geruchsarme Qualität.
Chemisches Recycling
Chemisches Recycling ist ein Verfahren, bei dem Kunststoffabfälle durch chemische Prozesse in ihre Grundbausteine, die Monomere, oder andere nutzbare Chemikalien zerlegt werden. Diese Grundstoffe können dann zur Herstellung neuer Polymere oder für andere industrielle Zwecke verwendet werden.
Das Ziel des chemischen Recyclings ist es, aus Kunststoffabfällen, die nicht für das mechanische Recycling verwendet werden können, wertvolle Rohstoffe zurückzugewinnen und die Menge an Abfall zu reduzieren, die auf Deponien endet oder verbrannt wird.
Es gibt verschiedene Arten des chemischen Recyclings, einschließlich:
- Pyrolyse: Dabei werden Kunststoffe in Abwesenheit von Sauerstoff erhitzt, um sie in kleinere Moleküle wie Öl oder Gas zu zerlegen.
- Gasification: Kunststoffe werden bei hohen Temperaturen und unter Anwesenheit eines Oxidationsmittels in Synthesegas umgewandelt.
Aus diesen Grundmaterialien werden dann auf herkömmlichen Polymerisationsanlagen wieder neue Polymere hergestellt.
Diese Verfahren sind sehr energieintensiv und dementsprechend ist die Herausforderung die THG-Emission auf einem vergleichbaren Niveau zu bringen. Aufgrund des hohen Energieeinsatzes und der noch fehlenden Großserienproduktion ist der Preis solcher Typen im Vergleich zu Recyclingmaterial aus mechanischem Recycling sehr hoch (mind. Faktor zwei).
Kunststofffolien sind im Vergleich zu Papier, Karton, Glas und Aluminium ein ebenbürtiger Werkstoff für eine Kreislaufwirtschaft. Die Transformation wird auch durch die EU Verpackungsverordnung PPWR (Packaging and Packaging Waste Regulation) beschrieben.
Warum werden minderwertige Rezyklate nur für Downcycling verwendet?
Rezyklate, die aus schlecht definierten Zusammensetzungen oder aus meheren Kunststofftypen bestehen, können häufig nur im Rahmen eines Downcycling für Produkte mit geringen Qualitätsanforderungen eingesetzt werden. Diese Recyclate haben somit einen kurzen Lebenszyklus.
Nachteilig sind Verbunde wie Kunststoffe, die mit Papier oder Karton beschichtet werden. Diese Verbunde setzen sich aufgrund einer Ausnahmeregelung in der PPWR immer mehr im Markt durch. Durch die Beschichtung sind diese Verbunde anschließend nur mit hohem Aufwand wieder zu recyceln. Es besteht die Gefahr, dass durch das stark wachsende Segment der beschichteten Karton- und Papierlösungen das gesamte Verpackungsaufkommen steigt.
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Können mehrschichtige Folien recycelt werden?
Das Recycling sortenreiner Kunststoffe ist problemlos möglich. Solange Mehrschichtfolien aus nur einem Kunststofftyp bestehen, sind diese problemlos zu recyceln.
Stretchfolien bestehen zwar aus Mehrschichtfolien, da aber jede Schicht aus Polyethylen-Typen besteht, sind diese Multilayer-Verbunde problemlos zu recyceln.
Eine größere Herausforderung sind mehrschichtige Folien, sog. Multilayer-Folien oder Verbundfolien, wie sie vor allem im Bereich der Lebensmittelverpackung verwendet werden. Die einzelnen Schichten bestehen zu unterschiedlichen Prozentsätzen u. a. aus Polyethylen, Polypropylen und Polyamid. Diese Folien können nur durch das chemische Recyclen so aufbereitet werden, dass daraus wieder Rohstoffe für die erneute Folienproduktion erzeugt werden.
Der Trend geht aber auch hier zu Monolösungen, die durch Verstrecken ähnliche Barriereeigenschaften und Funktionalitäten aufweisen wie die Verbundfolien. Diese Folien können nach der Endanwendung auch mit dem mechanischen Recyclingprozess aufbereitet werden.
Wie häufig kann man Rezyklate wiederverwerten?
Kunststoff-Rezyklate können grundsätzlich vielfach wiederverwertet werden. Wie häufig, hängt von den gewünschten mechanischen und chemischen Verarbeitungseigenschaften ab. Durch Zugabe von additiver oder anteiliger Neuware können die mechanischen Eigenschaften wieder auf den gleichen Stand wie Neuware gebracht werden.
Was verstehen wir unter einer Kreislaufwirtschaft für Kunststoff?
- Eine Kreislaufwirtschaft, auch closed-loop genannt, beschreibt den geschlossenen Zyklus von der Herstellung über den Gebrauch, der Entsorgung zum Recycling bis zur erneuten Herstellung.
- Der Erhalt von Wertstoffen im Kreislauf bewahrt (endliche) Ressourcen, schützt die Umwelt vor Vermüllung und sichert die Rohstoffversorgung von Industrien.
- Generell ist es wichtig, möglichst leicht zu recycelnde, sortenreine Materialien zu verwenden – Materialverbünde sind generell aufwendig im Recycling.
- Kreislaufwirtschaft reduziert den Verbrauch fossiler Ressourcen und reduziert die Emission von Treibhausgasen.
Warum ist die Kreislaufwirtschaft für Kunststofffolien wichtig:
Das politische Ziel der Klimaneutralität erfordert bis zum Jahr 2045 den Ausstieg aus der Nutzung fossiler Brennstoffe. Kunststoffe müssen daher zukünftig aus erneuerbaren Rohstoffquellen hergestellt werden. An vorderster Stelle der Rohstoffwende steht der energieeffiziente Ausbau der Kreislaufwirtschaft.
Der Rohstoff ist einfach zu wertvoll, um am Ende der Deponierung oder der thermischen Verwertung zugeführt zu werden.
Ein wachsendes Markthemmnis für recyclingfähige Kunststoffverpackungen stellt die Konkurrenz zu papierbasierten Verbundverpackungen dar, die trotz schlechter Recyclingfähigkeit mit der Werbung „weniger Plastik“ gut vermarktbar sind.
Welche gesetzlichen Vorgaben gibt es?
Das EU-Kreislaufwirtschaftspaket hat zum Ziel, den Übergang von einer linearen zu einer kreislauforientierten Wirtschaft zu erreichen. Das Paket liefert gesetzliche Vorgaben, damit Abfälle recycelt und somit Ressourcen und Klima geschont werden. Sie schreibt vor, dass bis 2035 mindestens 65 % der Siedlungsabfälle in den Mitgliedsstaaten recycelt oder wiederverwendet werden sollen.
Das Kreislaufwirtschaftsgesetz (KrWG) ist das Kernstück der deutschen Gesetzgebung zur Kreislaufwirtschaft. Es setzt die europäische Abfallrahmenrichtlinie in nationales Recht um und fördert die Abfallvermeidung und das Recycling
Die Gewerbeabfallverordnung (gewAbfV) legt fest, wie gewerbliche Abfälle zu behandeln sind. Es wird die getrennte Sammlung von Abfällen für Betriebe beschrieben. Bestimmte Abfallarten – wie Papier, Glas, Kunststoffe, Metalle, Holz, Bioabfälle, Textilien und Problemstoffe – müssen getrennt gesammelt werden, um sicherzustellen, dass diese Materialien wiederverwendet oder hochwertig recycelt werden können.
Die Packaging and Packaging Waste Regulation (PPWR) schreibt klare Verwertung und Recyclingziele vor und führt zur Vermeidung von übermäßiger Verpackung: Hersteller sind verpflichtet, ihre Verpackungen so zu gestalten, dass der Verbrauch von Materialien minimiert wird. Hauptziel ist es, den Verpackungsmüll in der EU bis 2040 um mindestens 15 % im Vergleich zu 2018 zu reduzieren.
Ab 2030 sollen alle Verpackungen recyclingfähig sein. Damit soll auch die Nachfrage nach diesem Rohstoff gesteigert werden. Eine höhere Nachfrage nach recyceltem Kunststoff erhöht auch den Anreiz, Kunststoff besser zu sortieren und zu recyceln. Insgesamt sollen die Verwertungsquoten für Kunststoffverpackungen deutlich gesteigert werden. Für die werkstoffliche Verwertung von Kunststoffen liegt der Zielwert bei 63 %.
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.
Warum sind Kunststofffolien für Lebensmittelverpackungen wichtig?
Einer der großen Vorteile von Kunststoffverpackungen ist ihr geringes Gewicht, etwa im Vergleich zu anderen Verpackungsmaterialien: Gemessen am gesamten Verpackungsaufkommen in Deutschland machen sie nur 23 % des Gewichts aus.
Kunststofffolien werden für das Verpacken und für den Schutz von Lebensmitteln verwendet. Durch den Schutz vor Beschädigung und Qualitätsverlust sorgen sie dafür, dass Verbraucher Waren von hoher Qualität erhalten, Produktabfälle auf ein Mindestmaß reduziert werden und die in die Produktion investierten Ressourcen nicht verschwendet werden
Die „Food and Agriculture Organization of the United Nations“, kurz FAO, geht davon aus, dass global ein Drittel aller für Menschen hergestellten Lebensmittel in der Lieferkette verloren geht oder verschwendet wird. Allein in der Europäischen Union sind es 88 Mio. Tonnen Lebensmittel im Jahr (EU Fusions Project 2016). Mit Kunststofffolien kann dieser Verlust effizient reduziert werden.
Produktschutz ist Klimaschutz. Nichtsdestotrotz haften Verpackungen gerade im Zusammenhang mit Lebensmitteln immer noch der Ruf an, einen ungünstigen CO2-Fußabdruck aufzuweisen. Verpackungen verursachen tatsächlich aber etwa nur 1,5 – 2 % des Klimafußabdrucks europäischer Konsumenten, Lebensmittelverpackungen ca. 0,7 % (denkstatt 2020).
Fazit: Mit Kunststofffolien vermeiden wir sehr effizient Verschwendungen von Ressourcen, insbesonders bei der Lebensmittelproduktion und Distribution.
Ist Mehrweg besser als recycelfähige Einweglösungen?
Der Trend hin zu Mehrweglösungen wird sehr aktuell sehr pauschal bewertet. Es gibt sehr viele gute Einsatzgebiete für Mehrweglösungen. Ob Gemüseboxen, Europaletten oder Getränkeflaschen – das sind etablierte Systeme, die eine Mehrwert bringen.
Die Nachhaltigkeit der Lösung muss aber zu einer ganzheitlichen Reduktion der Treibhausemissionen und der Ressourcenverschwendung beitragen. Neben der Verpackung müssen die Verpackung und vor allem der Transport und mitberücksichtigt werden. Mehrwegverpackungen müssen kontinuierlich gereinigt werden. Auch diese Umweltbelastungen müssen mit in Btracht gezogen werden. Nicht immer ist die Mehrweglösung die nachhaltigste und effizienteste Lösung. Es gibt verschieden Studien für PET-Flaschen, die zeigen, dass Einweg-PET-Flaschen eine nachhaltigere Ökobilanz aufzeigen als Mehrweglösungen (Glasflaschen und auch PET-Mehrwegflaschen).
Ist Mehrweg besser als recycelfähige Einweglösungen?
Eine Palettenschicherung erfolgt i.d.R. mit wenigen Gramm zu 100 % recelfähiger Stretchfolie. Diese Folie wird schon heute als Gewerbeabfall sortenrein gesammelt und zum großen Teil recycelt. Aus diesen Stoffstrom wird neue Stretchfolie hergestellt. Es gibt derzeit kein effizienteres, gewichtssparenderes System, mit dem Ware auf den europäischen Straßen transportiert werden kann.
Würde die Ladeeinheit statt mit Stretchfolie in Kunststofffaltboxen verpackt werden, würde sich das Gewicht für die Transportsicherung auf den LKWs verdoppeln.
Weiter muss Folgendes berücksichtigt werden:
- Welche Auswirkung hat das zusätzliche Gewicht, auf den Mehrverbrauch an fossilen Kraftstoffen, die Treibhausgasbilanz und den Reifenabrieb?
- Wieviel mehr Transporte hat die ineffiziente Laderaumausnutzung der Mehrweglösungen zur Folge?
- Welchen Aufwand müssen die verpackenden Unternehmen für die Umsetzung der Mehrweglösungen (Investitionen und Arbeitsaufwand sind auch THG Emissionen) durchführen? – Fördertechnik mag funktionieren, aber bestehende End-of-Line-Verpackungsprozesse?
- Wie kann man die Mehrwegverwendung für alle Anwendungen sicherstellen (z.B. hygieneregulierte Branchen)?
- Wie werden die Mehrwegboxen gereinigt und ist der Wasserverbrauch gerechtfertigt?
Ganz so dogmatisch sollte nicht die Entscheidung „Mehrweg ist besser als Einweg“ getroffen werden. Oft führt die Mehrweglösung zu einer höheren Umweltbelastung als die recycelfähige Einweglösung.
