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GIT Sicherheit + Management 03/2002

Kunststoff-Recycling Ökologie, Ökonomie und Sicherheit
Dr. Gerald G. Altnau

Mit dem CreaSolv® Prozess bietet die CreaCycle GmbH eine neue Technologie des Kunststoff-Recycling zur Produktion von Rezyklaten hoher Reinheit. Das Recyclingverfahren bedient sich einfacher Reinigungs- und Trennungsmethoden, basierend auf 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 nicht als Konkurrenz, sondern als Chance zur Qualitätsverbesserung begriffen werden. Sie sind sinnvoll einsetzbar, wenn vorher sortiert wurde. Bei einigen Massenkunststoffen kann man dem Problem mit einfachster Verfahrenstechnik zu Leibe rücken:

Polystyrol-Abfälle in Deutschland
source: EUWID  bis Nov. 2001 (Jahresteil)

tons

Importe

Exporte

France

1756

324

Netherlands

1289

20589

Italy

2423

5178

Denmark

953

246

Spain

0

4392

Austria

594

2299

Belgium

779

402

EU

7794

33430

Norway

261

0

Switzerland

7409

530

Poland

364

1196

Chechia

9023

220

Slovacia

674

Hungary

10416

346

Rumania

236

183

China

0

477

Hongkong

0

24256

Total

355503

61312

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. Dieser werden mittels eines Computer-Programms und ausgiebigen Laborversuchen dem Kunststoff auf den Leib geschneidert. Expandiertes Polystyrol (EPS), allgemein unter dem Namen Styropor® (einer Marke der BASF AG) bekannt, ist eine ideale Herausforderung für dieses Verfahren. Für EPS wurde die „CreaSolv PS Formulierung“ entwickelt, die nicht einstufungspflichtig und leicht biologisch abbaubar ist. Sie ist zu mehr als 80% „non-VOC“ und lösemittelfrei. Dies bedeutet, dass sie zum Sammeln eingesetzt und durch Destillation immer wieder recycelt werden kann.


Expandiertes Polystyrol

Expandiertes Polystyrol (EPS) besteht zu 98% aus Luft. Von zirka 20.000 Tonnen, die pro Jahr in Deutschland für Verpackungen verbraucht werden, setzen die EPS-Verpackungshersteller nur zirka 20% wieder bei der Neuproduktion ein. Der verbleibende Teil wird in einem aufwändigen Logistikprozess mit geringer Effizienz gesammelt und unverpresst in sogenannten Jumbo-Trucks (Spezial-Lkws mit einer Ladekapazität von 90 m3 und mehr) zum „Recycling“ durch Deutschland transportiert. Am Ende seines Weges wird EPS zu kleinen Kügelchen zerkleinert, die dann als Beimischung zu Blumenerde oder Ziegelbaustoff quasi „entsorgt“ werden. Durch eine Machbarkeitsstudie konnte bewiesen werden, dass mit dem CreaSolv® Verfahren ein sehr hochreines Polystyrol-Rezyklat erzeugt werden kann, das als Rohstoff für die gleichen Erstanwendungen wieder einsetzbar ist.

Dioxin-Bilder im Elektroschrott
  Obwohl der Verbrauch von Kunststoffen in unserer Gesellschaft permanent steigt, scheitern die meisten Recyclingverfahren bisher an den Brandschutzforderungen für Gehäusekunststoffe Diese Anforderungen werden durch Zusatz von Flammschutzadditiven erfüllt. 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. Ca. 50.000 Tonnen Kunststoffabfälle müssen darum jährlich aufwändig verbrannt werden - wegen 250 Gramm toxischer Agit_4-2002_2_2.jpgdditive. 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 Flamm- schutzadditive und deren toxische Spaltprodukte in der Lösung verbleiben. Letztere werden dann isoliert und konzentriert entsorgt oder der Bromindustrie zur Bromrückgewinnung zugeführt. Die eventuell noch im Kunststoffrezyklat verbleibenden Restadditive oder toxischen Spaltstoffe liegen deutlich unter den zulässigen Grenzwerten. Wenn man ökonomisch und ökologisch (Stichworte CO2 und Treibhaus-Effekt) sinnvoll handeln möchte, ist dies der richtige Weg, da die hergestellten Rezyklate mit ihren mechanischen Kennwerten durchaus mit dem Referenz-Ausgangsmaterial mithalten können1). Bei Verbrennungskosten von 400 Euro pro Tonne und bei konservativer Rechnung mit einem erzielbaren Rezyklatpreis von 0,50 Euro pro kg (weniger als die Hälfte des Verkaufspreises für Neuware) offerieren 50.000 Tonnen Elektroschrott-Kunststoffe ein Geschäftspotenzial von 45 Millionen Euro, das durch den CreaSolv® Prozess erschließbar ist.

Die Zukunft hat begonnen

Wie lange können wir es uns in Deutschland noch leisten, dass z.B. mit finanzieller Unterstützung des DSD (Duales System Deutschland oder „Grüner Punkt“) 1 Million m3 EPS und damit also 980.000 m3 Luft über git_4-2002_3_3.jpgDeutschlands Autobahnen transportiert werden, anstatt alternativ in ein zukunftsträchtiges EPS-Recyclingverfahren wie den CreaSolv® Prozess zu investieren? Mit diesem würden die Transportkosten pro Jahr automatisch um 90%, also 4,5 Millionen Euro, sinken. 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 in Frage stellt – zu Gunsten unserer Umwelt und einer verbesserten ökonomischen Effizienz. Während wir in Deutschland immer noch unseren Weg durch den „Subventions-Dschungel“ suchen, sind uns andere Länder schon einige Schritte voraus. So werden z.B. in Japan (von Firmen wie Styrochem oder Sony) EPS schon seit mehreren Jahren recycelt; die Mengen an Rezyklat steigen beständig. Auch die bei uns vorherrschende 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 Vinyloop® Recyclingwerk für PVC, das ebenfalls auf Lösetechnik beruht (Investition: 10 Millionen Euro) fertiggestellt.

Daher strebt CreaCycle Kooperationen an mit Unternehmen
1. die große Mengen an verschmutzte m EPS zu entsorgen haben und daraus wieder Polystyrol oder EPS produzieren möchten – vielleicht mit einem werbewirksamen Aufdruck „Diese EPS Verpackung besteht komplett aus hochreinem EPS Rezyklat“
2. der chemischen Industrie, die sich im Kunststoff-Recycling erfolgreiche neue Geschäftsfelder erschließen wollen
3. die Kunststoffe im Spritzguss verarbeiteten und/oder expandierbares Polystyrol herstellen und mit den oben angeführten Firmen an den Spezifikationen für breit einsetzbare Rezyklate arbeiten möchten.
Das gebündelte Know how in einer solchen Kooperation kann ein Recycling-Verfahren etablieren, das hochqualitative Kunststoff-Rezyklate produziert. Angesichts der Mengen an Polystyrol-Abfall, die in Deutschland ex- und importiert werden, ist ein Recycling-Werk mit der beschriebenen Kapazität sicher auszulasten. Diese oder ähnliche Interessengemeinschaften könnten auch für Elektroschrott sinnvolle Methoden für nachhaltige, ökologische und ökonomische Stoffkreisläufe entwickeln und gleichzeitig beträchtliche Geschäftspotenziale erschließen. Letztendlich kann der Standort Deutschland nur davon profitieren, wenn innovative Unternehmen aus der Chemie, der Recylingbranche, Kunststoffverarbeiter und Verfahrenstechniker/Anlagenbauer auf diese Art kooperieren. Sonst steht zu befürchten, dass neue Verfahren und Märkte nicht in Deutschland, sondern außerhalb unserer Grenzen entstehen.

Herr Altnau, wie formulieren Sie Ihre Vorstellung von Kunststoffrecycling für die nächsten fünf Jahre in Deutschland?

git_4-2002_2_1.jpg Altnau: Wir werden ein bis zwei Recyclingwerke haben, die darauf spezialisiert sind, Kunststoffe im selektiven Löseverfahren zu recyceln. Diese brauchen dann noch nicht einmal sortenrein angeliefert werden. Zuerst wird dann Polystyrol kontinuierlich gelöst und herausge trennt. Da dies so einfach ist, wird es nicht lange dauern, bis diese Betriebe ähnliche Verfahren entwickeln werden, die sich mit hoher Wirtschaftlichkeit auch auf Elektro- Schrott und andere Kunststoff-Fraktionen anwenden lassen.

Warum hat anscheinend noch niemand in Deutschland darüber nachgedacht, Kunststoffe beim Recyling in Lösemitteln zu lösen?

Altnau: Dies liegt an der Ausbildung und dem Bewusstsein vieler Ingenieure, die bisher beim Recycling den Ton angeben und deren Denkweise von mechanischen Prinzipien geprägt sind. Dieser Berufsstand möge mir folgendes Beispiel verzeihen: Wenn Sie einen Ingenieur damit beauftragen, eine kleine Menge Zucker/Sand-Gemisch zu trennen, dann steht am Ende wahrscheinlich ein ausgeklügeltes Gerät vor Ihnen, das mit viel Aufwand Körnchen für Körnchen trennt. Ein Chemiker hingegen würde wahrscheinlich eine Tasse Wasser darauf gießen und den Zucker so herauslösen. Genau das ist das Prinzip des CreaSolv® Verfahrens – eine ganz simple Technik. Man löst etwas in einer Flüssgkeit auf, filtert es und fällt es wieder aus. Wie bei Kalkablagerungen, die durch Ver- dunsten des Wassers an den Armaturen entstehen und die Hausfrau verärgern. Beim CreaSolv® Prozess ist es ebenso – mit dem Unterschied, dass sich der Kunststoff-Recycler über die Rückstände freut.


Dr. Gerald G. Altnau
Gesellschafter der CreaCycle GmbH
Orkener Str. 33 D-41515 Grevenbroich
E-Mail: Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots gesch├╝tzt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein!,  www.creacycle.de
Marketing & Business Manager Nylon Zwischenprodukte
DuPont De Nemours (Deutschland) GmbH

CreaSolv® ist ein eigetragenes Warenzeichen der CreaCycle GmbH

Literatur
[1] Dr. A. Mäurer – Fraunhofer Institut IVV- Gefahrstoffelimination beim Recycling von Kunststoffabfällen aus E-Schrott – Vortrag Unternehmerforum 25.10.2001

Quelle: GIT VERLAG, IT Sicherheit + Management 03/2002, Seite 65

 
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