Fokusthema Kunststoffrecycling

Um die Brücke zu einer funktionierenden Kreislaufwirtschaft schlagen zu können, müssen viele Rädchen ineinandergreifen. Technologien im Umfeld des Recyclings, vom mechanischen oder dem chemischen Recycling, unterstützen diesen Wandel. Doch welche Rahmenbedingungen müssen dazu gegeben sein? An dieser Stelle wollen wir Ihnen die wichtigsten Fragen zu dem komplexen Thema beantworten. Wir werfen einen Blick auf die unterschiedlichen Recyclingansätze, mit Stimmen aus der Branche und Beispielen aus der Praxis.

Techniken, Projekte, Entwicklungen für die Kreislaufwirtschaft

Der große Überblick zum Kunststoffrecycling

Kunststoffe prägen unsere Gesellschaft. Das Recycling von Kunststoffen rückt vermehrt in den Fokus. In unserem Überblick finden Sie alle Hintergründe zu den Verfahren, den gesetzlichen Rahmenbedingungen sowie technischen Innovationen.

Die Abschnitte des rückgebauten Windrades werden verladen.

Am Anfang steht der Mythos

So werden die Flügel von Windkraftanlagen recycelt

Dem Recycling von Rotorblättern haftet ein gewisser Mythos an, ebenso der Behandlung von duromeren Werkstoffen im Allgemeinen. Der nachfolgende Beitrag betrachtet die diabolischen Hintergründe dieses Recyclings.

Doğa hat in Istanbul ein PET-Bottle-to-Bottle-Recyclingwerk in Betrieb genommen. Der türkische Bau- und Immobilienkonzern verwendet dort unter anderem zwei Recyclinganlagen des österreichischen Maschinenbaukonzerns Starlinger. Bei den Starlinger-Maschinen handelt es sich jeweils um das Modell Recostar PET 165 HC iV+. Gemeinsam erreichen sie einen Ausstoß von 3,6 t rPET-Granulat in Flaschenqualität pro Stunde. Starlingers PET-Bottle-to-Bottle-Recyclingverfahren ist von der FDA und der EFSA für Anwendungen im Lebensmittelbereich zugelassen. Derzeit ist in der Türkei die Verwendung von rPET in Flaschenqualität, das durch mechanisches Recycling gewonnen wurde, im Lebensmittelbereich untersagt; nur durch chemisches Recycling hergestelltes rPET darf zu neuen Getränkeflaschen oder Lebensmittelbehältern verarbeitet werden. Starlinger geht jedoch davon aus, dass die bürokratischen Prozesse, die für die Zulassung von mechanisch recyceltem PET für Bottle-to-Bottle-Anwendungen erforderlich sind, sowie wie die Einführung eines Pfandsystems für Kunststoffflaschen im Laufe des Jahres 2025 abgeschlossen sein werden. „In immer mehr Ländern treten Bestimmungen in Kraft, die die Verwendung von Rohstoffen, die mittels Recycling gewonnen werden, vorschreiben. Wir gehen davon aus, dass sich auch in der Türkei die Vorgaben im Rahmen der Zero-Waste-Ziele in den kommenden Jahren verschärfen werden“, so Selçuk Gökhan Gerlikhan, Geschäftsführer des neu errichteten Istanbuler Bottle-to-Bottle-Recyclingwerks. Derzeit bezieht das Werk die PET-Flaschen für das Recycling in der Türkei. Obwohl die Regierung in Ankara die Umsetzung von Maßnahmen wie dem bereits erwähnten Flaschenpfandsystem vorbereitet, liegt das Sammeln und Vorsortieren von Kunststoffabfällen in den Händen des Privatsektors. „Die Vorsortierung gebrauchter PET-Verpackungen in der Türkei ist sehr gut, und damit auch die Qualität des Materials. Zusätzlich zum Eingangsmaterial, das wir derzeit aus der getrennten Abfallsammlung erhalten, werden wir Rohmaterial auch über das PET-Flaschenpfandsystem beziehen können, sobald dieses eingerichtet ist“, erklärt Gerlikhan. Das von ihm geleitete Recyclingwerk will das rPET in Flaschenqualität an weltweit tätige Getränkehersteller und Wasserabfüller liefern, Doğa weiter in den Recyclingsektor investieren. „Die Nachfrage nach lebensmitteltauglichen Rezyklaten in der Türkei ist hoch. Wir gehen davon aus, dass sie auch in den Nachbarländern, insbesondere in der Europäischen Union, aufgrund der im Jahr 2025 in Kraft tretenden Single-Use-Plastics-Richtlinie der EU steigen wird“, so Gerlikhan.

Österreichische Recyclinganlagen in der Türkei

Doğa nimmt Starlinger-Maschinen in Istanbul in Betrieb

Doğa hat in Istanbul ein PET-Bottle-to-Bottle-Recyclingwerk in Betrieb genommen. Der türkische Bau- und Immobilienkonzern verwendet dort unter anderem zwei Recyclinganlagen des österreichischen Maschinenbaukonzerns Starlinger.

Maschine: Textile Bodenbeläge lassen sich mechanisch recyceln und damit wiederverwerten.

Wie aus Altteppichen Neues entsteht

Textile Bodenbeläge durch schonende Aufbereitung zu Flachfolien verarbeiten

Jährlich werden in Europa Millionen Tonnen textiler Bodenbeläge entsorgt, von denen ein Großteil thermisch verwertet wird. Ein neues Verfahren zur schonenden Aufbereitung könnte jetzt den Wertstoffkreislauf schließen und die Nutzung recycelter Materialien in der Flachfolienproduktion fördern.

Wasser in das ein paar Tropfen fallen und Kreise bildet. Wasser ist für verschiedene Industriebereiche essenziell, ein konventionelles, chemisches Behandeln oftmals technisch und ökologisch aufwendig.

Der Stoff, der Wasser reinigt

Kann Ferrat(VI) als Oxidationsmittel neue Standards in der Wasseraufbereitung setzen?

Mit Fersol hat das niederländische Start-up Ferr-Tech eine flüssige und stabile Form des Oxidationsmittels Ferrat(VI) für die industrielle Wasseraufbereitung entwickelt. Die Technologie verspricht, die Effizienz und Nachhaltigkeit von Reinigungsprozessen entscheidend zu verbessern. Ein Blick auf die Zukunft der Wasseraufbereitung und die Rolle von Ferrat in industriellen Anwendungen.

Verlorener Rohstoff oder Potenzial für Morgen? Das Projekt Texkreis hat sich zum Ziel gesetzt, textile Abfälle ökonomisch und nachhaltig wiederzuverwerten.

Kein Müll, sondern Wertstoff!

Wie ein Projekt Textilien durch mechanisches Recycling neu nutzbar macht

Die Modeindustrie steht vor einem Wendepunkt: Das Projekt Texkreis arbeitet mit Partnern wie Vaude und Gerry Weber daran, ausgediente Textilien durch mechanisches Recycling wieder in wertvolle Rohstoffe zu verwandeln. Wie das funktionieren soll, erläutert der folgende Artikel.

Mut haben, anders zu denken

Fakuma 2024 – wo die Themen Nachhaltigkeit und Innovation verschmelzen

Nachhaltigkeit hat viele Facetten. Das zeigte sich einmal mehr auf der Fakuma in Friedrichshafen. Die Messe bot auch in diesem Jahr die Bühne für Unternehmen, die in der Kreislaufwirtschaft wirklich etwas bewegen wollen. Der PLASTVERARBEITER hat sich vor Ort umgesehen und einen Querschnitt an Themen zusammengefasst.

Das brasilianische Recyclingunternehmen Grupo Ecological verwertet auf insgesamt zwei Recyclinglinien PC- und PI-Kunststoffe zu Regranulat. Dabei kommen Lindner-Maschinen zum Einsatz: zwei Micromat-Zerkleinerer und eine Washtech-Waschlinie. Mit den beiden Schreddern der Micromat-Serie werden post-industrielles Material wie biaxal orientiertes Polypropylen, Big-Bag-Reste, Post-Consumer-Materialien aus biaxal orientiertem Polypropylen und Polypropylen-Gewebe (Rafia-PP) verarbeitet. Neben der Durchsatzleistung und der Störstoffresistenz führt Lindner einen geringen Feingutanteil als Argumente für seine Zerkleinerer an. „Die Lindner-Schredder der Serie Micromat sind das Schlüsselelement unserer Linien und entscheidend für unsere Produktionskapazität. Sie sind sehr zuverlässig, auch bei zähen Materialien, und überzeugen mit konstant hohem Durchsatz bei einer Siebgröße 90 % < 25 mm“, erklärt Fábio Kühl, Gründer und CEO von Grupo Ecological. Sein Unternehmen verarbeitet bis zu 800 t Kunststoff im Monat. Bei stark verschmutzten Materialien wie Post-Consumer-Kunststoffen sind die nachfolgenden Wasch- und Trockenprozesse ausschlaggebend für die Qualität der Flakes, die schlussendlich für die Rezyklatherstellung herangezogen werden. „Unsere Produktion umfasst zwei unterschiedliche Recyclinglinien, eine für die Aufbereitung von Post-Industrial- und eine für das Recycling von Post-Consumer-Kunststoffen. Während bei der Aufbereitung des Post-Industrial-Materials die Kunststoffflakes nach dem Zerkleinern direkt an den Extruder geliefert werden, sind der Post-Consumer-Recyclinglinie Waschkomponenten von Lindner Washtech zwischengeschaltet“, so Kühl. In einem Projekt mit dem Konsumgüterkonzern Unilever gelang es erstmalig, Verschlusskappen aus 100 % recycelten Post-Consumer-Kunststoffen zu entwickeln, wodurch Unilever vorzeitig sein für 2025 angesetztes globales Nachhaltigkeitsziel erreichte. Das Projekt erfolgte im Zuge der Initiative „Circularsustentável“, was auf Deutsch so viel bedeutet wie „zirkulär-nachhaltig“. Es handelt sich dabei um ein Closed-Loop-Programm von Grupo Ecological, das sich zum Ziel gesetzt hat, aus Post-Consumer-Kunststoffen hochwertige Rezyklate zu gewinnen. Diese wiederum sollen für die Herstellung von Premiumprodukten mit einem bis zu 100%-igen Rezyklatanteil herangezogen werden. Nach zwei gemeinsamen Forschungsjahren launchte Unilever im August 2022 für seine Marken Silk und Tresemmé die ersten Verschlusskappen Brasiliens aus 100% recyceltem Post-Consumer-Rezyklat. Die Marken Rexona, Seda und Comfort folgten kurz darauf und wurden mit denselben recycelten Verschlüssen ausgestattet. Auf diese Weise konnten 700 t Kunststoff-Rezyklat pro Jahr im Kreislauf gehalten werden. „Rezyklate für den Einsatz in der Kosmetikindustrie herzustellen, bedeutet, dass diese eine hohe Reinheit und konstante Qualität aufweisen und nahezu farbneutral und geruchlos sein müssen. Eine Anforderung, die wir dank unserer Lindner Wasch- und Recyclinganlage auch erreichen“, so Kühl.

Zerkleinerer und Waschlinie

Lindner-Maschinen in Brasilien im Recyclingeinsatz

Das brasilianische Recyclingunternehmen Grupo Ecological verarbeitet auf insgesamt zwei Recyclinglinien PC- und PI-Kunststoffe zu Regranulat. Dabei kommen Lindner-Maschinen zum Einsatz: zwei Micromat-Zerkleinerer und eine Washtech-Waschlinie.

Laborumgebung: Mikrobielles Recycling von Kunststoffolien

CHEMIE TECHNIK

Studie bewertet Potenziale

Umweltbundesamt bestätigt Vorteile von chemischem Recycling

Rückenwind für Recycling-Anbieter: Ein Bericht des Umweltbundesamtes bewertet chemische Methoden zum Kunststoffrecycling und bestätigt deren Vorteile gegenüber der Verbrennung sowie als Ergänzung zum mechanischen Recycling.

Carbios und ein Textilkonsortium der Markenhersteller On, Patagonia, Puma, PVH und Salomon haben erstmals ein Kleidungsstück aus 100 % biologisch recycelten Fasern entwickelt: ein weißes T-Shirt aus Polyester. Derzeit werden recycelte Polyester-Fasern zu einem Großteil aus PET-Flaschen gewonnen, lediglich 1 % der recycelten Fasern besteht aus aufbereiteten Textilien. Aufbauend auf dem enzymatisch recycelten Polyester-Shirt, will das Konsortium einen geschlossenen Faser-zu-Faser-Kreislauf mithilfe der Biorecycling-Technologie von Carbios im industriellen Maßstab demonstrieren. „Wir müssen jetzt weiterhin zusammenarbeiten und sicherstellen, dass wir diese Technologie skalieren können“, so Anne-Laure Descours, Chief Sourcing Officer von Puma. Laut Carbios hat sich das Konsortium bewusst für ein schlichtes weißes T-Shirt entschieden, da damit die Leistungsfähigkeit der Technologie, die die Produktion aus gemischten und farbigen Textilabfällen ermöglicht hat, am überzeugendsten dargestellt wird. Das Biorecycling-Verfahren von Carbios zerlegt Polyester mithilfe von Enzymen in seine Grundbausteine. Diese werden anschließend für die Herstellung biologisch recycelten Polyesters eingesetzt, dessen Qualität laut Carbios mit der von erdölbasiertem, neuem Kunststoff gleichzusetzen ist. Somit soll Erdöl in der Produktion von Polyestertextilien nun durch Textilabfälle ersetzt werden. Die daraus resultierenden Kleidungsstücke sollen nach ihrer Nutzung als Recycling-Rohstoff dienen. Durch dieses Verfahren soll die Deponierung und Verbrennung von polyesterhaltigen Textilabfällen vermieden und die CO2-Bilanz in dieser Produktgruppe verbessert werden. Das Konsortium hat für die Herstellung des T-Shirts Rollen mit Textilresten sowie Produktionsverschnitt an den Hauptsitz von Carbios im französischen Clermont-Ferrand geliefert. Die Abfälle beinhalteten Mischgewebe, einschließlich Baumwolle oder Elasthan, sowie Textilien, die unterschiedlich behandelt und gefärbt wurden. Sie wurden in der Carbios-Pilotanlage in ihre ursprünglichen Monomere, gereinigte Terephthalsäure und Monoethylenglykol, zersetzt. Diese Monomere wurden anschließend repolymerisiert, zu Garn gesponnen und im nächsten Schritt von externen Partnern zu einem neuen Stoff verwebt.

Weltweit erstes zu 100 % biologisch von Faser-zu-Faser-recyceltes Kleidungsstück

Carbios und Konsortium entwickeln Polyester-Shirt aus Textilabfällen

Carbios und ein Textilkonsortium der Markenhersteller On, Patagonia, Puma, PVH und Salomon haben erstmals ein Kleidungsstück aus 100 % biologisch recycelten Fasern entwickelt: ein weißes T-Shirt aus Polyester.

Frederik Obermeier (links) und Sabine Hummel diskutieren die Ergebnisse eines Versuchs.

Thermisch oder besser stofflich verwerten?

So kann Organoblech-Verschnitt im Kreislauf geführt werden

Organobleche sind faserverstärkte Halbzeuge, die mit einer thermoplastischen Matrix imprägniert sind. Das Recycling des entstehenden Verschnittes wurde an der Technischen Hochschule Rosenheim untersucht. Erfahren Sie mit welchen Ergebnissen.

Boy und Re-strap haben eine Kooperation zur Verarbeitung von rPET lanciert: Verpackungsbänder werden zu einem Rezyklat verarbeitet, das als Flake, Agglomerat oder faserverstärktes Compound in kundenspezifischer Ausrüstung erhältlich ist. Ausgangspunkt des Kooperationsprojekts war ein von Boy mittels Angusspicker auf Messen hergestellter Kleiderhaken, dessen Verarbeitung 1,0 kWh elektrische Energie bei einer Zykluszeit von 50 Sekunden benötigt. Um die Artikelnachhaltigkeit zu steigern, sollte ein Rezyklat eingesetzt werden. An diesem Punkt kam Re-strap, ein rheinland-pfälzischer Systemanbieter zur Sammlung und Wiederverwertung von Umreifungsbändern, ins Spiel. Statt grüne, weiße oder schwarze Verpackungsbänder zu verbrennen und dadurch der PET- oder PP-Rohstoffkette zu entziehen, werden diese beim Kunden vor Ort von Re-strap in Abschnitte von circa 8 cm gehackt. Diese Vorzerkleinerung ermöglicht die nachfolgende Logistik. Im nächsten Schritt werden die Bänder bei Re-strap gereinigt und zu einem Rezyklat verarbeitet. Das dadurch entstehende Material ist als Flake, Agglomerat sowie als faserverstärktes Compound in kundenspezifischer Ausrüstung erhältlich. Agglomerate und faserverstärkte Compounds lassen sich Boy zufolge wie Regranulate ohne großen Aufwand auf den Maschinen des Spritzgießautomatenherstellers problemlos verarbeiten. Laut Boy spart jede Tonne recycelter Kunststoff 3 t CO2 in der Verbrennung ein, im Vergleich zu Neuware entspricht dies sogar etwa 5 t. Betrachtet man jedoch die Gesamtenergiebilanz, so fällt auf, dass die Herstellung der Agglomerate verglichen mit einem Mahlgut viel Energie benötigt. Deshalb modifizierte Boy den Prozess dahingehend, dass sich der Rohstoff im Flakeformat verarbeiten lässt. Somit kann der Energieaufwand im Recycling um mehr als 60 % gesenkt werden. Weitere CO2¬Einsparungen ergeben sich bereits in der Logistik. Dem Spritzgießautomatenhersteller zufolge ermöglicht das Kooperationsprojekt einen sicheren, stabilen und homogenen Stoffstrom aus dem eigenen Sammelsystem, Rückverfolgbarkeit bis zur jeweiligen Anfallstelle, Visualisierung der Nachhaltigkeit durch die bereits vorhandene grüne Einfärbung sowie Design for Recycling. Zudem konnte laut Boy in verschiedenen Versuchen mit einem Rezyklatanteil von 100 % nachgewiesen werden, dass die Materialtypen für die meisten Schneckendurchmesser gut geeignet sind. Es musste lediglich die Materialzufuhr angepasst werden, was mit überschaubarem Aufwand an Boy-Maschinen möglich sei. Diese Anwendung lässt sich auf eine Vielzahl von Produkten übertragen, die bereits heute auf Spritzgießautomaten des Unternehmens gefertigt werden.

Material als Flake, Agglomerat und faserverstärktes Compound erhältlich

Boy und Re-strap kooperieren bei rPET-Verarbeitung

Boy und Re-strap haben eine Kooperation zur Verarbeitung von rPET lanciert: Verpackungsbänder werden zu einem Rezyklat verarbeitet, das als Flake, Agglomerat oder faserverstärktes Compound in kundenspezifischer Ausrüstung erhältlich ist.

Zeichnung einer durchsichtigen Plastiflasche - daneben viele Molekülstrukturen und -ketten. Das Enzym MHETase ist ein riesiges, komplex gefaltetes Molekül. MHET-Moleküle aus PET-Kunststoff docken an einer aktiven Stelle im Inneren der MHETase an und werden dort aufgespalten.

Interview mit Prof. Uwe Bornscheuer, Institut für Biochemie, Abteilung Biotechnologie & Enzymkatalyse, Universität Greifswald

Enzyme als molekulare Schere

Das enzymatische Recycling nutzt spezifische Enzyme, um die chemischen Bindungen in Polymeren wie PET (Polyethylenterephthalat) oder PUR (Polyurethan) zu spalten. Vorreiter in diesem Bereich ist das französische Unternehmen Carbios. Doch wie genau funktioniert der Prozess und inwiefern unterscheidet er sich von herkömmlichen Recyclingmethoden? Im Gespräch mit Prof. Uwe Bornscheuer vom Institut für Biochemie der Universität Greifswald gehen wir diesen und weiteren Fragen nach.

Zwei Hände halten viele kleine grüne Kunststoffplättchen in der Hand. Auf den CX-Maschinen im Schließkraftbereich von 500 bis 1.300 kN entstehen unterschiedlichste Spiel- und Lehrmaterialien aus Re-Wood und Re-Plastic.

Nachhaltiger lehren und spielen

Wie auf Anlagen von Krauss Maffei Lehrprodukte aus Holzresten entstehen

Natürlich, nachhaltig und vor allem gebrauchssicher – so wünschen sich viele Eltern die Produkte für ihre Kinder. Holz steht dabei hoch im Kurs. Besser als Bäume zu fällen, ist es aber, Holzreste zu nutzen, die in der Industrie ohnehin anfallen. Das Unternehmen Wissner macht daraus Re-Wood und spritzt auf CX-Maschinen ihre mathematikorientierten Lehrmittel und Spiele.

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