Ein Team aus Studenten der KIT-Fakultät Chemieingenieurwesen und Verfahrenstechnik entwickelten ein Recyclingkonzept für Mehrschichtverpackungen. (Bild: Gabi Zachmann, KIT)
Fünf Nachwuchsingenieure am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) haben einen Recycling-Prozess entwickelt, der reine Kunststoffe aus Multilayerverpackungen gewinnt. Diese Art von Verpackungen für Lebensmittel bestehen aus einzelnen millimeter- bis nanometerdünnen Schichten unterschiedlicher Kunststoffe wie Polyethylen, Polypropylen oder PET. Die einzelnen Schichten werden mithilfe von Kunststoffklebern wie beispielsweise Polyurethan zusammengehalten. Sie lassen sich nicht mit klassischen Verfahren wie dem Zerkleinern, Sieben und Zentrifugieren voneinander trennen und auch nicht durch Wärme voneinander lösen, da ihre Schmelzpunkte zu nahe beieinanderliegen.
„Unsere Idee ist es, ein Verfahren zu verwenden, bei dem Lösungsmittel den Kleber zwischen den Folien herauslösen, um sie sortenrein zu trennen“, sagt Paul Neugebauer, Master-Student in Chemieingenieurwesen und Verfahrenstechnik am KIT. Er und vier weitere Nachwuchsingenieure aus demselben Semester haben den beschriebenen Recycling-Prozess entwickelt. Recycled Polymer Packaging Karlsruhe, kurz Repopak, nennen die Studenten die nachhaltige Versandkiste, welche aus den Altkunststoffen hergestellt wird.
Haushaltsabfall nachhaltig wiederverwerten
Beim bundesweiten Chemplant-Wettbewerb der kreativen jungen Verfahrensingenieure (KJVI) in der Gesellschaft Verfahrenstechnik und Chemieingenieurwesen des Vereins Deutscher Ingenieure (VDI) erhielten sie dafür 2021 den ersten Preis. Die Herausforderung war, ein innovatives, nachhaltiges und wirtschaftliches Konzept für das Recycling hin zu einem höherwertigen Produkt zu entwickeln. Dafür war der Hauhaltsabfallmix einer typischen Großstadt der Ausgangspunkt. Verpackungen aus Kunststoffen gehören zu den Leichtverpackungen, die laut Statistischem Bundesamt mit 32 kg pro Person 2019 den größten Anteil am eingesammelten Verpackungsmüll der privaten Haushalte ausmachten.
Eine Mehrweg-Versandbox für den automatisierten Versand der Zukunft
„Mit dem zweiten Teil unseres Ansatzes blicken wir in die Zukunft, denn das Repopak lässt sich mit Drohnen transportieren, ist wasserfest und durch seine Wabenstruktur stabil und leicht. Somit ist es im Vergleich zum heute üblichen Pappkarton für den voll automatisierten Versand der Zukunft ideal geeignet“, sagt Philipp Beeskow vom Team Repopak.
Die Boxen lassen sich zudem platzsparend falten. Die Kisten unterschiedlicher Größe – vom Schuhkarton bis zum großen Gewerbepaket – ließen sich aus einem für das jeweilige Volumen geeigneten Recycling-Kunststoff fertigen. Durch ihre Sortenreinheit seien die Boxen am Ende ihrer Lebensdauer selbst wiederum problemlos zu recyceln. Im Vergleich zu Einweg-Versandkartons könnte die Produktidee Herstellungskosten, Energie und CO2 einsparen, sowie Abfall vermeiden.
Bildergalerie: Das zweite Leben einer PET-Flasche
