Kunststoff ohne Emission von Treibhausgas ist machbar

Nach einer Studie von RWTH Aachen und ETH Zürich ist eine Verwendung von Kunststoffen ohne Emission von Treibhausgasen möglich. Heißt: Klimabilanz Null.

Raoul Meys, Lehrstuhl für Technische Thermodynamik der RWTH Aachen, und Professor André Bardow, Lehrstuhl für Energie- und Prozesssystemtechnik der ETH Zürich und ehemals RWTH, zeigen in der Studie, dass durch eine Kombination aus Recycling, Biomassenutzung und Kohlenstoffabscheidung und -nutzung (CCU), sogenannte Netto-Null-THG-Emissionen von Kunststoffen erreicht werden, also Kunststoffe ohne Emission von Treibhausgasen (THG) genutzt werden können. Die Studie basiert auf einem neuen ganzheitlichen Modell der globalen Kunststoffproduktion und -entsorgung und wurde vor kurzem in der Zeitschrift Science vorgestellt.

Netto-Null bedeutet, dass alle durch Menschen verursachten THG-Emissionen wieder aus der Atmosphäre entfernt werden und somit die Klimabilanz Null beträgt. Um Netto-Null-Emissionen zu erreichen, müssen alle drei Kreislauftechnologien Recycling, Biomassenutzung sowie Kohlenstoffabscheidung und -nutzung verwendet werden. Zu den Strategien zur Verringerung der THG-Emissionen gehören die Dekarbonisierung der Energieversorgung in der Kunststofflieferkette von der Ölförderung bis zur Kunststoffproduktion und der Ersatz fossiler Kohlenstoffinputs durch geschlossene Kreislauftechnologien wie chemisches und mechanisches Recycling, Biomassenutzung sowie Kohlenstoffabscheidung und -nutzung.

Die Studie kommt zu dem Ergebnis, dass bei einer optimalen Kombination der Energiebedarf der zirkulären Industrie so weit gesenkt werden kann, dass dieser im Vergleich mit einer fossilen Industrie mit umfangreicher Kohlenstoffabscheidung und -speicherung (CCS) um bis zu 53 % geringer ausfällt. Zusätzlich liegen die Betriebskosten für Netto-Null-Emissionen-Kunststoffe dabei in der gleichen Größenordnung wie bei der linearen fossilen Produktion mit CCS und können unter vorteilhaften Bedingungen sogar deutlich reduziert werden.

Auch wenn der geringere Energiebedarf zunächst ungewöhnlich erscheinen mag, lässt er sich durch Energieeinsparung über den gesamten Lebenszyklus und Recycling begründen: Die fossil, bio- und CO₂-basierenden Pfade können die in den Kunststoffen enthaltene Energie nur bei der Abfallverbrennung zurückgewinnen, die unweigerlich zu Ineffizienzen führt und damit Energie verloren geht. Im Gegensatz dazu bewahrt das Recycling den Energiegehalt von Kunststoffen durch die Wiederverwendung und senkt damit den Nettoenergiebedarf.

Um allerdings das maximale Kosteneinsparungspotenzial zu erreichen, müssen Biomasse und CO₂ kostengünstig zur Verfügung stehen, die Förderung und Bereitstellung von Öl verteuert sowie Investmentanreize für das Recycling gesetzt werden.

Die Autoren zeigen in der Studie zudem, dass der Einsatz politischer Instrumente, um die Verfügbarkeit von Kunststoffabfällen als Ressource zu erhöhen und wirtschaftliche Anreize für verstärkte Investitionen in die Biomasse- und CO₂-Nutzung zu schaffen, den Weg zu Kunststoffen mit Netto-Null-Emissionen fördern kann. Damit könnte die Kreislaufwirtschaft die Produktionssysteme so umgestalten, dass durch die Entkopplung von fossilen Kohlenstoffressourcen, Kunststoffe mit Netto-Null-Emissionen bei geringerem Energiebedarf und geringeren Betriebskosten erreicht werden. Wirtschaftliches und ökologisches Wohlergehen wären so miteinander verbunden, so die Autoren.

gk