Hochwertigere Rezyklate und konstantere Inputströme

Prof. Dr.-Ing. Hans-Josef Endres, Institutsleiter des IKK, im Interview über „hochwertigere Rezyklate, konstantere Inputströme und Standards“.

In der Interviewserie Way-2-K des VDMA im Vorfeld zur K-Messe 2022 erläutert Prof. Dr.-Ing. Hans-Josef Endres, Institutsleiter des IKK (Institut für Kunststoff- und Kreislauftechnik an der Leibniz Universität Hannover), warum die Kunststoffindustrie „hochwertigere Rezyklate, konstantere Inputströmen und Standard“ benötigt.

Herr Prof. Endres, die Kunststoffindustrie steht vielfach am Pranger. Was muss sie tun, damit ihr Werkstoff von den Menschen wertgeschätzt wird? 

Prof. Dr.-Ing. Hans-Josef Endres: Wir müssen aufzeigen, dass unser tägliches Leben ohne Kunststoffe undenkbar ist. Wir müssen verdeutlichen, dass Kunststoffe einen entscheidenden Beitrag zu einem nachhaltigen Wirtschaften leisten. Nur mit und nicht ohne Kunststoff können wir unsere Klimaziele erreichen und unseren CO₂-Fußabdruck deutlich verringern. Ein Weg zu diesem Ziel ist es, immer effizienter mit Ressourcen wie etwa Energie umzugehen. Ein weiterer ist die Etablierung einer Kreislaufwirtschaft. Ein entscheidender Hebel zur Erreichung dieser Ziele ist auch eine verbesserte Recyclingtechnologie. Die Aufgabe ist riesig und extrem facettenreich, aber sie ist zu schaffen.

Wo liegen derzeit die größten Herausforderungen?

Endres: Es ist ein Dreiklang: Wir haben noch nicht genügend höherwertige Rezyklate, wir haben noch keine ausreichenden Inputströme und es gibt noch zu wenige Standards in diesem Bereich. Und alle diese Herausforderungen hängen zusammen. Um einmal mit dem Markt anzufangen: Es gibt derzeit schon eine hohe Nachfrage nach hochwertigen Rezyklaten, aber sie kann nicht befriedigt werden. Ich will als Beispiel die Automobilindustrie nennen. Einmal angenommen, es gebe künftig eine Quote von 25 Prozent Rezyklat pro Fahrzeug. Der Kunststoffanteil pro Fahrzeug beträgt heute etwa 300 Kilogramm. Es müssten dann also künftig 75 Kilogramm Rezyklat eingesetzt werden. Im vorigen Jahr wurden in Deutschland etwa 2,6 Millionen Fahrzeuge gebaut, es war wegen der Corona-Pandemie ein sehr schlechtes Jahr. Man brauchte bereits dafür also knapp 200.000 Tonnen eines hochwertigen Rezyklats, beispielsweise mit konstanter Farbqualität und Liefergarantie, nur um die Quoten in dieser einen Industriebranche erfüllen zu können. Ein anderes Beispiel ist das Bottleneck von weißen oder transparenten Rezyklaten.

Wie bekommt man die Inputströme, die nötig sind, um hinreichende Mengen an konstanter Rezyklatqualität zu generieren?

Endres: Das ist eine Riesenaufgabe. Noch sind diese Inputströme vor allem im Post-Consumer-Bereich ein stark limitierender Faktor. Denn ein Verwender kann sich heute noch nicht darauf verlassen, dass er sortenreines Material in ausreichender Menge mit längerfristiger Liefergarantie bekommt. Natürlich braucht man für sortenreines Material eine bessere Sortierung des Kunststoffabfalls. Aber es geht auch darum, die verschiedenen Recyclingverfahren zu verbessern. Deren Reifegrade sind derzeit noch sehr unterschiedlich.

Welches ist am weitesten?

Endres: Die mechanischen Verfahren sind schon etabliert. Für die physikalischen Verfahren, bei denen der Kunststoff durch ein spezifisch wirksames Lösungsmittel aus anderen Stoffen herausgelöst wird, gibt es erste industrielle Anlagen. Die chemischen Verfahren, bei denen die Kunststoffe depolymerisiert oder noch weiter in Kohlenwasserstoffe zerlegt werden, müssen insbesondere in puncto Energieeffizienz und Ausbeute noch verbessert werden. Sie haben aber grundsätzlich auch einige Vorteile. Die Qualität ihrer Rezyklate ist hoch, sie erreichen Farbreinheit und eine konstante Materialperformance. Solche Rezyklate bekommen auch viel leichter die Zulassung für kritische Anwendungen, etwa im Lebensmittelbereich. Vereinfacht kann man sagen, je höher die Rezyklatqualität, desto höher sind der technische Aufwand und damit die Kosten.

Wie weit ist man im Setzen von Regeln und Standards im Recycling?

Endres: Beides ist enorm wichtig, und zwar auf allen Ebenen. Es gibt schon Ansätze, wenngleich noch sehr grobe, wie man Inputströme charakterisiert. Diese wurden wesentlich von den dualen Systemen entwickelt. Wir brauchen zusätzlich insbesondere Standards für die Definition der resultierenden Rezyklatqualitäten. Da muss etwa festgelegt werden, welche flüchtigen Substanzen noch enthalten sein dürfen, wie das genau zu messen ist, wer dafür die Verantwortung trägt. Bisher sagt man, wenn im Inputstrom nichts Bedenkliches ist, ist auch im Rezyklat nichts Bedenkliches. Man muss auch Standards für Farben haben. Jedes Rezyklat braucht einen Handelsnamen, damit man bei der nächsten Bestellung das gleiche Produkt bekommt. Zudem fehlen bei allen Rezyklaten Angaben zu den Langzeiteigenschaften oder den Kennwerten zur Verarbeitungs- oder Crashsimulation. Das alles ist nicht sehr schwierig. Die Hersteller von Virgin-Material machen es ja vor. Sie liefern zu jedem Produkt sehr viele Informationen und Kennwerte.

Welchen Beitrag leisten die einzelnen Verfahren zur Nachhaltigkeit?

Endres: Das ist nicht ganz einfach zu sagen. Grundsätzlich ist es so, dass durch chemisches Recycling große Mengen hochwertigen Rezyklats verfügbar gemacht werden könnten. Umgekehrt ist das mechanische Recycling in den meisten Fällen deutlich nachhaltiger, da dabei der Energie- und Ressourcenaufwand deutlich geringer ist und zudem die Polymerstrukturen erhalten bleiben. Es ist auch schwierig festzulegen, welchen Akteuren in der Recyclingwertschöpfungskette jeweils die erzielten Nachhaltigkeitsvorteile zugesprochen werden, beispielsweise dem Inputlieferanten, dem Recycler oder dem Nutzer des Rezyklates. Im chemischen Recycling, zum Beispiel, wird der Kohlenstoff zwar recycelt, aber nicht der eigentliche Werkstoff. Zudem bekommt der Anwender nicht den physikalisch recycelten Kohlenstoff, sondern erhält ein massenbilanziertes Zertifikat, welches sogar extra zusätzlich mitgekauft werden muss. Verzichtet der Anwender auf das Zertifikat, erhält er den gleichen Werkstoff, nur eben ohne das Zertifikat.

ak/VDMA