Chemisches Recycling: Marktanalyse und Trends

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Eine Marktanalyse nimmt das chemische Recycling von Kunststoffabfällen unter die Lupe: Der Bericht benennt Status quo, Trends und Herausforderungen.

Die neue Marktanalyse  „Chemisches Recycling – Status, Trends und Herausforderungen“, erstellt vom Nova-Institut, bietet Einblicke in aktuelle Entwicklungen dieser Recyclingmethode. In dem Bericht werden u.a. mehr als 70 Unternehmen und Forschungsinstitute vorgestellt, die Technologien zum chemischen Recycling entwickelt haben und anbieten.

Chemisches Recycling rückt in den Fokus

Es gibt Lücken im aktuellen Lebenszyklus von Kunststoffprodukten. Insgesamt fallen in Europa jährlich 30 Mio. t. Kunststoffabfälle an, aus denen rund 29 Mio. t. gesammelt werden. Die verbleibenden 1 Mio. t. Kunststoffabfälle pro Jahr gehen aus dem Abfallstrom verloren.

Der größte Teil des gesammelten Kunststoffabfalls wird verbrannt (43 %) oder deponiert (25 %), nur 32 % der Post-Consumer-Kunststoffe werden recycelt. Neben dem mechanischen Recycling rückt derzeit ein breites Spektrum chemischer Recyclingtechnologien in den Fokus, um die Recyclingquoten zu verbessern.

Trends bei Recyclingtechnologien

Chemisches Recycling bietet neue Möglichkeiten für den Umgang mit Post-Consumer-Abfällen. Es ist in der Lage, Abfallströme zu verarbeiten, die nicht durch mechanisches Recycling verarbeitet werden können.

Da sich diese neuen Technologien in einem frühen Entwicklungsstadium befinden, stehen Entwickler vor der Herausforderung, ihr Potenzial unter Beweis zu stellen – insbesondere im Hinblick darauf, die Menge an recycelten Kunststoffen erheblich zu erhöhen. Darüber hinaus müssen die Technologien wirtschaftlich funktionieren und die ökologischen Auswirkungen müssen bewertet werden, was große Einheiten erfordert.

Analyse des Status quo beim Anlagenbau

Das chemische Recycling entwickelt sich aufgrund des Engagements der großen Polymerhersteller schnell. Mehrere Unternehmen haben vor kurzem den Bau von Anlagen für das chemische Recycling angekündigt, von denen einige bereits 2021 in Betrieb genommen werden sollen. Eine Reihe dieser Projekte basieren auf Kooperationen und Joint Ventures, bei denen die Investition Technologie- und Lieferkettensynergien zusammenbringt, wie zwischen Polymer-/Kunststoffherstellern und Abfallsammlern.

Einerseits zeichnet sich der gesamte Sektor durch große Dynamik, hohe Erwartungen und Investitionsinteresse aus. Auf der anderen Seite gibt es noch große Unsicherheiten und Skepsis, wie die neuen Technologien bewertet und reguliert werden sollen. In Europa wartet der Chemierecycling-Sektor durch klare politische Rahmenbedingungen auf das Startsignal.

Worum geht es beim chemischen Recycling?

Der Verband Chemical Recycling Europe (CRE) definierte chemisches Recycling als jede Wiederaufbereitungstechnik, die entweder die Formulierung des Polymerabfalls oder des Polymers selbst direkt beeinflusst und diese in chemische Substanzen oder Produkte umwandelt, sei es für den ursprünglichen oder andere Zwecke, ausgenommen Energierückgewinnung “(ChemRecEurope 2020). Gemäß dieser Definition umfasst das chemische Recycling drei Mechanismen:

  • Das Basispolymer wird aus Kunststoffen gereinigt isoliert, ohne seine Molekülstruktur zu ändern
  • Kunststoffe werden in ihre Monomerbausteine depolymerisiert, die dann wiederum repolymerisiert werden können
  • Kunststoffe werden in chemische Bausteine umgewandelt und können so zur Herstellung neuer Polymere verwendet werden.
Rückgewinnungswege für Kunststoff. Eine Marktanalyse vom Nova-Institut untersucht Status, Trends und Herausforderungen beim chemischen Recycling. Quelle: Nova-Institut

Basierend auf diesen Mechanismen sind die wichtigsten chemischen Recyclingtechnologien lösungsmittelbasierte Technologien, einschließlich Auflösung und Solvolyse. Darüber hinaus gibt es noch die Pyrolyse, die Kunststoff in Öl zurückverwandelt. Die Pyrolyse wertet das deutsche Umweltministerium nicht als Recycling, da der Kunststoff nicht erhalten, sondern in seine chemischen Bestandteile zerlegt und neu verarbeitet wird.

Was die Unterstützer sagen

Befürworter des chemischen Recyclings betrachten die neuen Technologien als Kern der Kreislaufwirtschaft. Ohne chemisches Recycling wäre eine vollständig geschlossene Kreislaufwirtschaft von Kunststoffen und Kohlenstoff nicht möglich. Die Befürworter argumentieren, dass das chemische Recycling das mechanische Recycling bei der Erzielung einer Kreislaufwirtschaft wirksam ergänzen könnte, da es eine Lösung für die Bekämpfung von gemischte Abfallströme  und stark kontaminierten Mehrfachabfälle bietet. Das derzeitige mechanische Recycling weist hier Einschränkungen auf.

Im Gegensatz dazu können chemische Recyclingtechnologien Mischabfälle verarbeiten und Verunreinigungen (Additive, Zusätze) entfernen. Sie erzielen damit Ergebnisse, die mit Rohstoffen vergleichbar sind. Kombinationen von chemischen und mechanischen Recyclingmethoden haben daher das Potenzial, die gesamte Kunststoffindustrie einschließlich der Abfallwirtschaft zu einer vollständig kreisförmigen Wirtschaft umzugestalten.

Eine umfassende Kreislaufwirtschaft könne daher nicht auf chemisches Recycling verzichten. Die Befürworter fordern daher von den politischen Entscheidungsträgern der EU einen klaren politischen Rahmen.

Was die Skeptiker sagen

Kritiker des chemischen Recyclings beziehen sich auf die geringe Reife der Technologien. Ein übergeordneter Kritikpunkt betrifft die Vergasung und Pyrolyse, die bedeutende Aktivitäten für die Kreislaufwirtschaft untergraben könnten. Warum sollte man sich um Materialreduzierung, Produktdesign für Recycling, Sammlung, Trennung und Materialrecycling kümmern, wenn der gesamte Abfall einfach in das chemische Recycling eingebracht werden könne?

Aufgrund der aktuellen Datensituation ist davon zudem auszugehen, dass mechanisches Recycling grundsätzlich ökologisch und ökonomisch vorteilhafter ist als chemisches Recycling. Um eine endgültige Umweltprüfung des chemischen Recyclings durchführen zu können, ist mehr Zeit und Forschung erforderlich, um die Umweltvorteile der Prozesse im Vergleich zur Energierückgewinnung und zum mechanischen Recycling nachzuweisen.

Umwandlung von fossilem zu erneuerbarem Kohlenstoff

Ganz aktuell sind erste Ökobilanzen verfügbar, die zeigen, dass unterschiedliche chemische Recyclingwege fast die gleiche Reduzierung der Treibhausgasemissionen bewirken wie das mechanische Recycling. Da es jedoch noch keine kommerziellen Anlagen gibt, basieren die Ökobilanzen immer noch auf Annahmen zur Skalierung. Zuverlässige Ergebnisse können nur durch die Bewertung realisierter Großanlagen erzielt werden.

Immer mehr Unternehmen wollen sich von fossilem Kohlenstoff entfernen, benötigen jedoch alternative Kohlenstoffquellen, die als „erneuerbarer Kohlenstoff“ bezeichnet werden. Durch chemisches Recycling werden Kunststoffabfälle als Quelle für erneuerbaren Kohlenstoff freigesetzt, gemäß der Definition von „erneuerbarem Kohlenstoff“ durch das Nova-Institut und der Initiative für erneuerbaren Kohlenstoff. Die Einrichtung eines chemischen Recyclings könnte möglicherweise der wichtigste Schritt in Richtung einer erneuerbaren Kohlenstoffwirtschaft sein.

Der neue Markt- und Technologiebericht „Chemisches Recycling – Status, Trends und Herausforderungen“ richtet sich an die Chemie- und Kunststoffindustrie, Marken, Technologie-Scouts, Investoren und politische Entscheidungsträger. Auf 190 Seiten enthält der Bericht Informationen zum chemischen Recycling, darunter 21 Abbildungen und zehn Tabellen.

mg

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