Kommunalwirtschaft 05/2002, Seite 298, 300, 301

Neue Wege des Kunststoff-Recycling
Dr. Gerald G. Altnau

Mit dem CreaSolv® Prozeß bietet die CreaCycle GmbH eine neue Technologie des Kunststoff-Recycling für ausgewählte Polymere zur Produktion von Rezyklaten hoher Reinheit. Das Recyclingverfahren bedient sich einfacher Reinigungs- und Trennungsmethoden, basierend auf speziellen Formulierungen aus möglichst sicheren und umweltschonenden Lösemitteln.

Ein ökonomischer Kunststoff-Recycling-Kreislauf ist nur erfolgreich, wenn der Kunststoff in möglichst reiner Form wiedergewonnen werden kann. An dieser Barriere scheitern die meisten der heute praktizierten Sortierverfahren. Lösemittelbasierende Recyclingverfahren sollten hier nicht als Konkurrenz, sondern als Chance zur Qualitätsverbesserung begriffen werden, denn sie sind dann sinnvoll einzusetzen, wenn vorher sortiert wurde.

Bei einigen Massenkunststoffen kann man dem Problem mit einfachster Verfahrenstechnik zu Leibe rücken:

            Lösen -> Filtern -> Fällen -> Trocknen.

Der CreaSolv® Prozeß verbindet die vom Fraunhofer Institut in Freising (Kooperationspartner der Creacycle GmbH) entwickelte und zum Patent angemeldete „Selektive Extraktion" mit möglichst sicheren alternativen Lösemittel-Formulierungen, die mittels eines Computer-Programms dem Kunststoff auf den Leib geschneidert werden.

Expandiertes Polystyrol (EPS), allgemein unter dem Namen Styropor® (reg. Marke der BASF AG) bekannt, und sogenannter Elektroschrott sind eine ideale Herausforderung für dieses Verfahren.

Im Falle EPS wurde die CreaSolv® PS Formulierung entwickelt, die nicht einstufungspflichtig und leicht biologisch abbaubar ist. Zu mehr als 80% ist es ein non-VOC und lösemittelfrei, was bedeutet, es kann an allen Orten auch zum Sammeln eingesetzt und durch Destillation immer wieder recycelt werden.

Expandiertes Polystyrol (EPS) und der CreaSolv®-Prozeß

Expandiertes Polystyrol (EPS) besteht zu 98% aus Luft. Von zirka 20.000 Tonnen, die pro Jahr in Deutschland für Verpackungen verbraucht werden, setzten die EPS-Ver-packungshersteller nur zirka 20% wieder bei der Neuproduktion ein.KW_05_2002_1

kw_05_2002_1.jpgDer verbleibende Teil wird in einem aufwendigen Logistikpro- zess mit geringer Effizienz gesammelt und unverpresst in sogenannten Jumbo-Trucks (Spezial-Lkws mit einer Lade- kapazität von 90 m3 und mehr) zum „Recycling" durch Deutsch- land transportiert. Am Ende seines Weges wird EPS zu kleinen Kügelchen zerkleinert, die dann als Beimischung zu Blumenerde oder Ziegelbaustoff quasi „ent- sorgt" werden. Durch eine Machbarkeitsstudie konnte be- wiesen werden, daß mit dem CreaSolv" Verfahren ein sehr hochreines Polystyrol-Rezyklat er- zeugt werden kann, das als Rohstoff für die gleichen Erstanwendungen einsetztbar ist. Als besondere Herausforderung wurde EPS aus gepreßten Fisch-Boxen eingesetzt, als hochreines, völlig geruchsneutrales Polystyrol-Rezyklat isoliert und durch spektroskopische Methoden charakterisiert. Mit diesem Verfahren lassen sich viele Schritte der heutigen Verfahren vereinfachen und Kosten, die allein für den Transport und das Sammeln verwandt werden, sinnvoller in ein effektives Recycling-Verfahren umlenken.
Dioxin-Bildner im Elektroschrott und der CreaSolv® Prozeß

kw_05_2002_2.jpgObwohl der Verbrauch von Kunststoffen in unserer Gesellschaft permanent steigt, scheitern die meisten Recyclingverfahren bisher allerdings an den Brandschutzforderungen für die Gehäusekunststoffe der Elektroindustrie, die durch Zusatz von Flammschutzadditiven erfüllt werden. Vor 1990 waren dies in der Regel bromierte organische Verbindungen, die bei thermischer Belastung (also auch beim Extrudieren) zu hochtoxischen Spaltverbindungen reagieren können. Das klassische Kunststoffrecycling mittels Umschmelzen (Regranulieren) würde diese Reaktionen noch fördern.

Zirka 50.000 Tonnen Kunststoffabfälle müssen darum jährlich aufwendig rückstandsfrei verbrannt werden - nur weil sie 250 Gramm toxische Abbauprodukte enthalten. Auch hier schafft das CreaSolv® Verfahren Abhilfe. Man kann verschiedene Kunststoff-Typen (ABS - Acrylnitrilbutadienstyrol  und HIPS-Hochschlagzähes Polystyrol)  in  CreaSolv® Formulierungen lösen und die Kunststoffe wieder ausfällen, während die Flammschutzadditive und deren toxische Spaltprodukte in der Lösung verbleiben. Letztere werden dann kw_05_2002_3.jpgisoliert und getrennt entsorgt. Die eventuell noch im Kunststoffrezyklat verbleibenden Restadditive oder toxischen Spaltstoffe liegen deutlich unter den zulässigen Grenzwerten.

Wenn man ökonomisch und ökologisch (Verbrennen -> CO2 -> Treibhaus-Effekt) sinnvoll handeln möchte, ist dies der richtige Weg, da die hergestellen Rezyklate mit ihren mechanischen Kennwerten durchaus mit dem Referenz-Ausgangsmaterial mithalten können1. Bei Verbrennungskosten von zirka 400,- Euro/t und bei konservativer Rechnung mit einem erzielbaren Rezyklatpreis von Euro/kg 0,50 (was weniger als die Hälfte des Verkaufspreises Für Neuware entspricht) offerieren 50.000 Tonnen Elektroschrott-Kunststoffe ein Geschäftspotential von 45 Millionen Euro, das durch den CreaSolv-Prozeß erschließbar ist.

Die Zukunft hat schon längst begonnen!

kw_05_2002_4.jpgWie lange können und wollen wir es uns in Deutschland noch leisten, dass z.B. mit finanzieller Unterstützung des DSD 1 Million m3 EPS und damit also 980.000 m3 Luft über Deutschlands Autobahnen transportiert wer- den, anstatt alternativ in ein zukunftsträchtiges EPS-Re- cyclingverfahren wie den CreaSolv® Prozeß zu inves- tieren? Mit diesem würden die Transportkosten pro Jahr auto- matisch um 90%, also 4,5 Millionen Euro, sinken und mit der Hälfte dieser Einsparungen könnte ein chemischer Recycler die Investitionen für eine 10.000 Tonnen EPS Recycling-Anlage abdecken. Voraussetzung dafür ist allerdings, dass ein Umdenkprozess in Gang gesetzt wird, der etablierte Strukturen zu Gunsten unserer Gesellschaft, unserer Umwelt und einer verbesserten ökonomischen Effizienz in Frage stellt und zu Veränderungen führt. Während wir in Deutschland immer noch unseren Weg durch den „Subventions-Dschungel" suchen, sind uns andere Länder schon einige Schritte voraus.

kw_05_2002_5.jpgSo werden EPS schon seit mehreren Jahren in Japan von Firmen wie Styrochem oder Sony recycelt und die Mengen an Rezyklat steigen beständig! Diese Situation kann uns langfristig in eine Position bringen, in der andere Wirtschaftregionen durch die Entwicklung viel fortschrittlicherer Recycling-Systeme für ausgewählte Kunststoffe einen Wettbewerbs- vorsprung erzielen, während wir am aufwendigsten sammeln ohne deren Rezyklat-Qualitäten zu erreichen. Auch die bei uns vielfach die Diskussionen beherrschende Meinung, chemische Verfahrenstechnik habe in der etablierten mechanischen Sortiertechnik nichts zu suchen, wird in Italien bereits widerlegt. Dort haben die Firmen Solvay und BASF gerade ihr erstes gemeinsames 10.000 Tonnen VINY-LOOP® Recyclingwerk für PVC, das ebenfalls auf Lösetechnik beruht (Investition: 10 Millionen Euro) fertigestellt und aufgestartet.

CreaCycle sucht darum
  1. Unternehmen, die große Mengen an verschmutztem EPS zu entsorgen haben und daraus wieder Polystyrol oder EPS produzieren möchten - vielleicht mit dem werbewirksamen Aufdruck „Diese EPS Verpackung besteht komplett aus hochreinem EPS Rezyklat!".
  2. Unternehmen der chemischen Industrie, für die das „Lösen->Filtern->Fällen->Trocknen" keine technische Herausforderung ist und die sich im Kunststoff-Recycling erfolgreiche neue Geschäftsfelder erschließen wollen.
  3. Unternehmen, die Kunststoffe im Spritzguß verarbeiteten und/oder expandierbares Polystyrol herstellen und mit den oben angeführten Firmen, an der Spezifikationen für breit einsetzbare Rezyklate arbeiten möchten.

kw_05_2002_6.jpgDas gebündelte Know how in einer solchen Kooperation kann ein Recycling-Verfahren etablieren, das hochqualitatitive Kunststoff-Rezyklate produ- ziert. Angesichts der Mengen an Polystyrol-Abfall, die in Deutschland ex- und importiert werden, ist ein Recycling-Werk mit der beschriebenen Kapazität sicher auszulasten. Und diese oder eine ähnliche Interessengemeinschaft könnte auch im Bereich des Elektroschrotts sinnvolle Methoden für nachhaltige, ökologische und ökonomische Stoffkreisläufe entwickeln, und damit ein Geschäftspotential von 45 Millionen Euro erschließen. Letztendlich kann der Standort Deutschland nur davon profitieren, wenn sich innovative Unternehmen aus der Chemie, der Recyclingbranche, Kunststoffverarbeiter und Verfahrenstechniker/Anlagenbauer zusammenschließen.

 

Autor:
Dr. Gerald G. Altnau Gesellschafter der Creacycle GmbH
OrkenerStr. 33 D-41515 Grevenbroich
E-mail: Gerald.Altnau@creacycle. de
Homepage: www.creacycle.de
Marketing & Business Manager Nylon Zwischenprodukte
DuPont De Nemours (Deutschland) GmbH

Literatur1
 Dr. A. Mäurer - Fraunhofer Institut IVV- Gefahrstoffelimination beim Recycling von Kunststoffabfällen aus E-Schrott - Vortrag Unternehmerforum 25.10.2001

(Scan aus Kommunalwirtschaft 05/2002, Seite 298, 300, 301
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