CreaSolv® Demonstrationsanlage in Holland (NL) - EPS Recycling mit POP-Ausschleusung

2016 PSLoop Abfall WerkEine holländische Kooperative hat sich das Ziel gesetzt, eine CreaSolv® Demonstrationsanlage bis Ende 2018 zu errichten, um mit diesem Verfahren Wärmedämm-Verbundsysteme (WDVS) und Innendämm-Systeme (IDS) mit Flammschutzadditiven so zu recyceln, daß das heute verbotene HBCD (Hexabromocyclodocan) ausgeschleust und das Polystyrol so zurückgewonnen werden kann, daß es die Basel POP-Richtlinien erfüllt1). HBCD war eines der am häufigsten verwendeten Flammschutzmittel in Isolierungen, Textilien und Elektronik.

2016.05 EPS Insulation in Buildings-kDas Problem - EPS wird seit über 50 Jahren als Dämmstoff in gebäuden eingesetzt2,3). Bei einer erwarteten Lebensdauer von 40 - 60 Jahren4) ist mittelfristig mit ansteigenden HBCD-belasteten EPS-Rückbaumengen von 2-4 Millionen Tonnen pro Jahr zu rechnen. In 2013 wurde HBCD durch die UN Stockholm Konvention als POP (persistent organic pollutant) eingestuft und als gesetzlich geregelte Chemikalie gelistet. Die Produktion und der Vertrieb sind verboten. Mechanisches Recycling ist nicht mehr möglich und es bleibt nur noch die kostenpflichtige Müll-Verbrennung.

 

PolyStyreneLoop Kooperative

2016 PSLoop MembersNovember 2017 - Gründung der PolyStyreneLoop (PSL) Kooperative mit aktuell über 70 Mitgliedern in Amsterdam. Die Mitglieder (Firmen und Verbände) aus 13 Ländern decken die gesamte Polystyrol-Wertschöpfungskette ab. Die Finanzierung des Projektes setzt sich wie folgt zusammen:

  • Die Kooperative bringt € 3.6 Millionen auf.
  • Das EU LIFE Programm gewährt eine Beihilfe von € 2.7 Millionen.
  • Die Provinz Zeeland steuert € 1.0 Million bei.
  • Die RABO Bank gewährt ein Darlehen von € 5.0 Millionen.
  • Der National Groenfonds gewährt ein Darlehen von € 2.5 Million.

Um die Kooperative bei der Umsetzung optimal zu unterstützen, haben Fraunhofer IVV, CreaCycle und die EPC Engineering & Technologies ihre Kompetenzen gebündelt und arbeiten als Kooperation zusammen, wobei EPC für PSLoop der primäre Ansprechpartner ist, da die Anlagenerstellung im Fokus der Aktivitäten steht.

2016 PSLoop CreaSolv ProcessDie Grundlagen-Konstruktion für die CreaSolv® Pilotanlage neben dem ICL-IP Werk (PSL-Mitglied mit Brom-Rückgewinnungsanlage) wird von EPC mit Lizenz vom Fraunhofer IVV erstellt und CreaCycle wird die geschützten CreaSolv® Formulierungen liefern.

2020.09.04 CreaSolv Process Animation YoutubePolyStyreneLoop basiert auf der CreaSolv® Technologie, ein lösungsmittelbasiertes Recyclingverfahren (entwickelt vom Fraunhofer IVV in Zusammenarbeit mit der CreaCycle GmbH), das die Trennung von Polystyrol von gesetzlich verbotenem HBCD und anderen Additiven mit physikalischem Recycling (werkstoffliches Recycling) ermöglicht.  Dieses Verfahren gewinnt das Polystyrol zurück, das in neuen Bauprodukten WIEDERVERWENDET werden kann.

HBCD wird in der Bromrückgewinnungsanlage von ICL-IP weiterbehandelt und aus dem zurückgewonnenem Brom kann man zum Beispiel auch wieder neue Flammschutzmittel produzieren.

2020 PSLoop YoutubeIm Poly-Ressource Projekt (2010) wurde bereits gezeigt, daß der CreaSolv® Prozess Flammschutzmittel aus Elektro(nik) - Kunststoffabfall (WEEE) entfernt und in einem Projekt im Auftrag von PSL-Mitglied Sunpor wurde 2014 demonstriert, daß die HBCD Ausschleusungseffizienz des CreaSolv® Prozesses >99,7% ist und das recycelte Polystyrol (HBCD < 100ppm) wurde zu neuem Lambdapor® EPS verarbeitet.

2019.12.16 PSLoop first shouvelDezember 2019 - Die Finanzierung der Anlage ist gesichert, das PSLoop Konsortium beschließt, mit dem Bau der Anlage mit einer Verspätung von 2 Jahren zu beginnen und es erfolgt der erste Spatenstich in Terneuzen. Als Anlagenbauer fungiert die Firma ENGIE (heute Equans). Parralel wird mit dem Aufbau von Sammelstellen für EPS-Abfälle in Deutschland und den Beneluxländern begonnen.

2021.09.28 PSLoop Plant16. Juni 2021 - Trotz Corona und globaler Lieferengpässe erfolgt die geplante Einweihung der PSLoop-Demoanlage, die über 3.300 Tonnen Polystyrolschaumstoffabfälle pro Jahr verarbeiten kann, basierend auf einem physikalischen Vorbehandlungsverfahren, das die Kohlenstoffemissionen im Vergleich zur aktuell praktizierten Verbrennung mit Energierückgewinnung um etwa 50 % reduziert.

2021.10 Startup PSLoopJetzt kann die Verschaltung und Überprüfung der einzelnen Anlageteile und Prozeßschritte, sowie das Training des Personals beginnen. In dieser Phase des Start-ups werden defekt gelieferte Elemente (wie Pumpen, Heizungen, Rohrleitungen etc.) identifiziert und ausgetauscht. Erst wenn alle einzelnen Prozeßschritte ordnungsgemäß funktionieren, können sie zusammengeführt und als Gesamtsystem überprüft und abgenommen werden.

Die Vorbetriebliche Abnahme für das Auflösen von EPS, die Fällung, die Trocknung und die Extrusion des recycelten PS wurde vor Ende des Jahres abgeschlossen. Alle Nebenaggregate sind noch nicht abgenommen worden, und es hat noch keine Prozessoptimierung stattgefunden.

2021.10 PSLoop HUBSDas europäische Netzwerk von zertifizierten PSLoop Sammelstellen besteht aktuell aus je 3 HUBs in Deutschland und 3 in den Niederlanden, 8 weitere befinden sich in der Zertifizierung.

 

 

 

 

 Basler Übereinkunft

Basel ConventionDas Basler Übereinkommen (Konvention) ist ein internationales Umweltabkommen über die Kontrolle der grenzüberschreitenden Verbringung gefährlicher Abfälle und ihrer Entsorgung.

Um eine Recyclinganlage für HBCD-haltiges EPS mit Brom-Rückgewinnung errichten zu können10), muß das CreaSolv® Verfahren in die Technischen Richtlinien der "Baseler Konvention" als zusätzliche "End of Life" (EOL) Option neben der Verbrennung aufgenommen werden.

Mai 2017 - Basierend auf Informationen über das PolyStyreneLoop Projekt mit dem CreaSolv® Prozess wurde AUFLÖSEN zur Separierung von Polystyrol und HBCD als beste zur Verfügung stehende Abfallbehandlungsmethode (BAT - Best Available Technique) in die Rubriken "Vorbehandlung" (Auflösung, Sedimentation und Destillation) und "Sondermüllverbrennung" (in Bezug auf die Zerstörung des HBCD) der Technischen Richtlinien der Basel Konvention20,11) aufgenommen.

Von jetzt an ist die Verbrennung von EPS Abfall aus dem Baubereich nicht mehr zwingend vorgeschrieben, wenn er zirka 1% HBCD enthält. Die Tür zur alternativen Trennung von Polystyrol und HBCD wurde somit geöffnet, damit durch die WIEDERVERWENDUNG DES POLMERS und die Brom-Rückgewinnung zwei Kreisläufe gleichzeitig geschlossen werden können.

 

Ökobilanzen

2018.03 PSLoop LCAMärz 2017 – Der TÜV Rheinland erarbeitete eine Ökobilanz-Studie 1-pager22) und verglich die Verbrennung mit physikalischem Recycling-Verfahren, um den CreaSolv® Prozeß als zusätzliche anerkannte Option am Ende der Nutzung (End of Life) von Wärmedämm-Verbundsystemen (WDVS) zu bestätigen.

2019.03.28 PSLoop EoL Treatment of EPSDiese Studie23) belegt, daß das PSLoop Konzept eine geringere Umweltbelastung in den Kategorien Klimawandel, Eutrophierung (Süßwasser), Sommersmog, Ressourcenverknappung (fossile Elemente), Humantoxizität (nicht karzinogen, karzinogen), und Süßwasser-Ökotoxizität im Vergleich zur Verbrennung mit Energierückgewinnung aufweist.

 

2019 IFEU Study LCAs EPS XPS CreaSolvNovember 2019 - Das ifeu – Institut für Energie und Umweltforschung Heidelberg hat in seiner Studie Ganzheitliche Bewertung von verschiedenen Dämmstoffalternativen24) deren Lasten und Nutzen durch Abfallökobilanzen verglichen. Der Vergleich der Entsorgungsoptionen für EPS und XPS-Platten (Seiten 106-110) zeigte, dass das physikalische CreaSolv® Verfahren ähnlich gut wie eine Regranulierung (mechanisches Recycling) abschneidet.
Da HBCD-belastetes EPS und XPS nicht mechanisch recycelt werden kann (Baseler Konvention!), bietet der CreaSolv® Prozess die beste Ökobilanz von 6 Entsorgungsoptionen für beide Dämmstoffe und die einzige Möglichkeit zur Wiederverwendung des Polystyrols.

 

2022.04.07 IFEU DämmstoffeApril 2022 – Das ifeu – Institut hat in seiner neuen Studie „Der Gebäudestand steht vor einer Sanierungswelle – Dämmstoffe müssen sich den Materialkreislauf erschließen26) die Verwertungswege verschiedener Dämmstoffe – darunter auch EPS und XPS – analysiert und einer ökologischen Bewertung unterzogen, um damit die Ökobilanzen aus der Studie von 2019 fortzuschreiben.
Fazit bei den Entsorgungswegen für EPS Dämmplatten: „Netto ergibt sich über alle betrachteten Wirkungskategorien/Indikatoren ein deutlicher Vorteil für die werkstoffliche Verwertung  über PolyStyreneLoop (CreaSolv® Process)“ (Seiten 51, 52, 55, 84-86).

 

Studien

2018.08 STREC EPS XPS RecyclingAugust 2016 - Fertigstellung der vom Österreichischen Umweltministerium, dem Umweltamt von Ober-Österreich und Sunpor in Auftrag gegebenen Studie zum EPS/XPS-Recycling im Baubereich. Diese ist auf der Homepage des Landes Ober-Österreich verfügbar15). Der Vergleich des CreaSolv® Verfahrens mit der EPS-Abfallverbrennung zeigt auf, daß Recycling ökonomisch sinnvoll ist.

 

2018.03 Toronto EPS Pilot pojectMärz 2018 - Kanadas größte Stadt Toronto führte ein Pilotprojekt durch, um einen einheitlichen Absatzmarkt für gepressten EPS-Abfall zu finden27). "Nach der Verteilung von gepresstem EPS an potenzielle Wiederverarbeiter zur Bewertung konnte weder für das gepresste EPS noch für das Standard-Ballenmaterial in der vorhandenen Qualität ein tragfähiger Markt gefunden werden." Die Kunststoffverarbeiter entdeckten in den Proben Flammschutzmittel, die in Isolierschäumen verwendet werden, und der Bericht bezeichnet deren Vorhandensein als problematisch. Der Berater nahm auch Kontakt zu drei kanadischen Unternehmen auf: GreenMantra Technologies und Pyrowave, die chemische Recyclingtechnologien für den Abbau von Kunststoffen einsetzen, sowie Polystyvert, das EPS mit Hilfe ätherischer Öle auflöst und später für das Recycling trennt. "Laut dem Bericht der Stadt28) (siehe auch Seite 13) gibt es Probleme im Zusammenhang mit dem Vorhandensein von Flammschutzmitteln, Verunreinigungen, Frachtkosten und Unerfahrenheit bei der Verarbeitung von Materialien aus Material-Rückgewinnungsanlagen, die keine Hoffnung machen, dass diese Abfallverarbeiter das EPS der Stadt regelmäßig annehmen würden."27)

 

2019.02.04 Polystyrene Packaging polluted with banned Flame RetardantMai 2018 - Die Studie Hexabromocyclododecane in polystyrene packaging: A downside of recycling? 28) zeigt, dass das Flammschutzmittel HBCD in 90 % der 20 untersuchten irischen und 50 britischen Polystyrol-Verpackungsproben enthalten war. Flammschutzmittel werden in expandiertem Polystyrol (EPS) zur Gebäudeisolierung verwendet, aber nicht für Verpackungen! Der EU-Grenzwert für HBCD in Erzeugnissen lag zum Zeitpunkt der Studie bei 0,01 %. 63 von 70 Proben (90 %) enthielten HBCD und 6 überschritten den Grenzwert. Dieser Befund ist in vielerlei Hinsicht alarmierend, denn er kann auf Folgendes hindeuten:

  • unzureichende oder ineffiziente Sortiermöglichkeiten und Vermischung von EPS-Verpackungsabfällen mit EPS-Isolierabfällen aus Abbrucharbeiten, die das Flammschutzmittel HBCD enthalten (wenn wir ausschließen, dass dies absichtlich geschah)
  • keine oder unzureichende Eingangskontrollen für Flammschutzmittel in der EPS-Abfallsammlung
  • Moderne Recyclingtechnologien wie die Regranulierung können eingebettete Verunreinigungen oder gefährliche Zusatzstoffe wie HBCD nicht abtrennen, und eine vollständige Verbrennung in geeigneten Verbrennungsanlagen ist vorgeschrieben (dies kann kostspielig sein).
  • keine oder unzureichende Qualitätskontrollen für recyceltes Polystyrol (Verpflichtung für Recycler im Rahmen von REACH) im Allgemeinen und für Verpackungsendanwendungen im Besonderen
  • keine oder unzureichende Kontrolle der Behörden, dass die Vorschriften eingehalten werden

 

2021.06 DUH Innovationen WärmedämmungJuni 2021 - Die Deutsche Umwelthilfe (DUH) informiert im Rahmen ihrer neuen „Politischen Handlungsempfehlungen - Wärmedämmung“ über Innovationen in der Wärmedämmung25). Darin wird auch über PolyStyreneLoop berichtet (Seiten 67-71) und dass der CreaSolv® Prozess als werkstoffliches Recycling deutlich besser als die energetische Verwertung abschneidet und erlaubt, das Polystyrol wiederzuverwenden. „Da aber (in Deutschland) HBCD-haltige Dämmstoffe immer noch kostengünstig in Müllheizkraftwerken verbrannt werden, besteht kein finanzieller Anreiz, in ein Recyclingverfahren zu investieren. Das Recycling der belasteten Dämmplatten muss also entweder gesetzlich vorgeschrieben oder finanziell attraktiv sein.“

 
  •  Airpop® ist eine eingetragene Marke des europ. Verbandes für EPS Verarbeiter (EUMEPS)
  • Lambdapor® ist eine eingetragene Marke der Sunpor GmbH
  • Styropor® ist eine eingetragene Marke der BASF SE

 

PolyStyrene Loop Homepage - Link
PolyStyrene Loop - List of Members

 

Literatur

  1. EUMEPS press release im November 2015: Non-profit foundation under Dutch law „Polystyrene Loop“. Link
  2. Isobow Information http://www.isobouw.de/daemmstoff-eps/herstellung.html  zuletzt abgerufen am 20.05.2016
  3. IVH (Industrieverband Hartschaum e.V.) URL: http://www.ivh.de/FAQ_I2059.whtml zuletzt abgerufen am 20.05.2016.
  4. Hessisches Ministerium für Umwelt, Energie, Landwirtschaft und Verbraucherschutz (Hrsg.): Wärmedämmung von Außenwänden mit dem Wärmeverbundsystem, November 2012, S. 8
  5. Poly-SOLVE URL: http://www.polysolve.eu/ zuletzt abgerufen am 22.05.2016
  6. HiPerPol URL: http://www.twi-global.com/news-events/connect/2011/may-june-2011/twi-expertise-in-novel-solvent-development/ zuletzt abgerufen am 22.05.2016
  7. M. Schlummer, Hessischer Energieberatertag 2015; „CreaSolv®: Das Recyclingverfahren für Polystyrol“ - Link
  8. Advances in Recycling and Waste Management - published May 15, 2017 - M. Schlummer, A. Mäurer, S. Wagner, A. Berrang, T.Siebert, F. Knappich – „Recycling of flame retarded waste polystyrene foams (EPS and XPS) to PS granules free of hexabromocyclododecane (HBCDD)” - Link    
  9. PolyStyrene Loop Pressemitteilung Mai 2016 “100% recycling of Polystyrene insulation soon to be demonstrated - wide spread industry support for “PolyStyrene Loop”. Link
  10. PolyStyrene Loop: CreaSolv® Leaflet Mai 2016 "Closing the PS Loop" – Link
  11. PolyStyrene Loop presentation at 10th Basel Convention Working Group Meeting in Nairobi, Kenia on 30th May 2016: “CreaSolv® process with BRU destroying the POP substance HBCDD waste and recycling Polystyrene” - Link
  12. ITAD Interessengemainschaft der Thermischen Abfallbehandlungsanlagen in Deutschland e.V. – „Verwertung von Polystyrol-Schaumstoffabfällen mit HBCD“ – letzter Check 17.09.2016 Link
  13. Frank E Mark et al „Destruction of the flame retardant hexabromocyclododecane in a full-scale municipal solid waste incinerator“ in Waste management & Research 2015, Vol. 33(2) 165-174 Link  
  14. EUWID – Recycling und Entsorgung 16.09.2016: “HBCD-Entsorgungsengpaß: ITAD fordert pragmatische und umsetzbare Lösungen“ letzter check 19.09.2016 Link  
  15. Ingenieurbüro für Techn. Chemie, DI Dr. Friedrich Eibensteiner et al, „STREC EPS/XPS Recycling im Baubereich“ Endbericht vom 30.8.2016 - Link  
  16. ITAD Q&A – Entsorgung von HBCD-haltigem Polystyrol (Styropor) vom 13. Oktober 2016 - Link
  17. Baulinks „Alles wieder gut? Bundesrat will befristete Ausnahmeregelung für HBCD-haltige Dämmstoffe“ vom 16.12.2016 - Link 
  18. Stellungnahme der deutschen Umweltverbände DUH, NABU, BUND und DNR zum Referentenentwurf der „Verordnung zur Überwachung von nicht gefährlichen Abfällen mit persistenten organischen Schadstoffen und zur Änderung der Abfallverzeichnis-Verordnung“ vom 27. April 2017. - Link
  19. Hessisches Ministerium für Wirtschaft, Energie, Verkehr und Landesentwicklung - "hessische energiespar-aktion" Homepage, zuletzt abgerufen am 18.06.2017 - Link
  20. Basel Convention - Technical Guideline - UNEP/CHW.13/6/Add.1/Rev.1 dated 29 June 2017 - Link
  21. Beschluß des Bundesrates (959. Sitzung am 7.7.2017) 488/17 - TOP 81 - Entsorgung von Styropor-Dämmplatten - Link
  22. 2018.03.18 Results of a Life Cycle Assessment for End of Life Treatment of Expandable Polystyrene (EPS) from External Thermal Insulation Composite Systems (ETICS) - Link
  23. BASF - Life Cycle Assessment of ETICS End of Life Treatment of Expendable Polystyrene published 28.03.2019 - Link
  24. Ifeu – Institut für Energie- und Umweltforschung Heidelberg „Ganzheitliche Bewertung von Dämmstoffalternativen“ von November 2019 - Link
  25. Deutsche Umwelthilfe "Innovationen ind der Wärmedämmung" von 15.06.2021 - Link
  26. Ifeu – Institut für Energie- und Umweltforschung Heidelberg „Der Gebäudestand steht vor einer Sanierungswelle – Dämmstoffe müssen sich den Materialkreislauf erschließen“ von April 2022 – Link
  27. Resource Recycling – “Toronto struggles to find market for curbside foam” by Jared Paben posted on August 14, 2018 - Link
  28. “Toronto’s Expended Polystyrene Densification and Marketing Pilot” Project #1035 from March 2018 – Link
  29. Chemospere Volume 199, May 2018, “Hexabromocyclododecane in polystyrene packaging: A downside of recycling? By Stuart Harrad et al, pages 612-616 - Link

 

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