Mit chemischem Recycling zu hochwertigen Kunststoffrohren
Neste, Borealis, Uponor und Wastewise gelingt Produktion von Rohren aus vernetztem Polyethylen (PEX) auf Basis von chemisch recycelten PEX-Abfällen.
Den vier Unternehmen Neste, Uponor, Wastewise und Borealis ist es gelungen, aus schwer recycelbaren Kunststoffabfällen neue hochwertige Kunststoffrohre herzustellen. Der Rohstoff für die Rohre aus vernetztem Polyethylen (PEX) wurde aus chemisch recycelten postindustriellen Kunststoffabfällen gewonnen. Die Abfälle stammen aus der Herstellung von PEX-Rohren. Dabei wurde eine Massenbilanzierung angewandt, die gemäß dem ISCC Plus-Standard (International Sustainability & Carbon Certification Plus) zertifiziert ist. Die Partnerunternehmen gehen davon aus, dass das Projekt zu den ersten Anwendungen des chemischen Recyclings von PEX zählt.
Chemisches Recycling schließt Kreislauf für schwer recycelbare Kunststoffabfälle
PEX-Rohre leisten aufgrund ihrer Robustheit, Temperaturbeständigkeit und Langlebigkeit einen wichtigen Beitrag zu energieeffizientem Heizen und sicheren Sanitärinstallationen. Die vernetzten Polymerketten machen es jedoch nahezu unmöglich, sie mit herkömmlichen Technologien zu recyceln. Wie die vier Partner betonen, zeigt das Projekt, dass chemisches Recycling den Kreislauf für schwer recycelbare Kunststoffabfälle schließen kann, indem es diese zu hochwertigen Kunststoffen verarbeitet. Mit ihnen können anschließend neue Produkte der gleichen Qualität und mit den gleichen Eigenschaften hergestellt werden, wie sie die Produkte im ersten Leben hatten.
Im Rahmen der Zusammenarbeit setzt Wastewise seine neuartige chemische Recyclingtechnologie auf Basis von Pyrolyse ein, um Industrieabfälle aus der Herstellung von PEX-Rohren bei Uponor zu verflüssigen und die Kunststoffe wieder in ihre Grundbausteine aufzuspalten. So entsteht ein dem Rohöl ähnliches Zwischenprodukt. Diese Flüssigkeit wird dann in der Ölraffinerie von Neste im finnischen Porvoo mitverarbeitet und zu recyceltem Neste RE veredelt, einem hochwertigen Drop-in-Rohstoff für die Herstellung neuer Kunststoffe.
Borealis beschickt seinen Steamcracker mit diesem Rohstoff und polymerisiert ihn anschließend zu Polyethylen, das zum chemischen Recyclingportfolio Borcycle C von Borealis gehört. Aus dem Polyethylen stellt Uponor schließlich neue PEX-Rohrsysteme her, die dann in der Bauindustrie für Sanitär-, Heizungs-, Lüftungs- oder Klimaanlagen eingesetzt werden können.
ISCC Plus zertifizierte Massenbilanzierung
Die Rohre eignen sich sogar für sensible Anwendungen mit hohen Anforderungen, etwa für Trinkwassersysteme. Die gesamte Wertschöpfungskette kann über die ISCC Plus zertifizierte Massenbilanzierung verfolgt werden.
„Wir freuen uns sehr über diese Zusammenarbeit, denn sie verschafft uns einen Vorsprung bei unserem Übergang zu kreislauforientierten Materialien", sagt Thomas Fuhr, Chief Technology Officer bei Uponor. „Dank seiner hervorragenden Eigenschaften für die Bauindustrie ist PEX mit Abstand das am vielseitigsten einsetzbare Material – seine Anwendungen reichen von Wasserversorgungssystemen in Gebäuden bis zu effizienten Heiz- und Kühlsystemen. Bei Uponor haben wir gerade das 50-jährige Jubiläum unserer PEX-Rohre gefeiert, und nun verfolgen wir ein neues langfristiges Ziel: 100 Prozent unserer PEX-Abfälle sollen durch Recycling in einem geschlossenen Produktkreislauf wieder als Rohstoff eingesetzt werden können.“
Als Drop-in-Lösung sogar für Trinkwasserrohre geeignet
„Schwer recycelbare Kunststoffabfälle als Input und hochwertige Kunststoffe als Output sind kein Widerspruch mehr“, sagt John Webster, Global Commercial Director Infrastructure bei Borealis. „Wir sind sogar in der Lage, chemisch recycelte Abfälle von PEX-Rohren als Rohstoff in unsere etablierten Fertigungsprozesse zu integrieren. Zusätzliche Tests, Zulassungen oder Bestätigungen sind nicht erforderlich. Es handelt sich um eine Drop-in-Lösung, die sich sogar für Trinkwasseranwendungen eignet.“
Kreislauf für etwa 80 % der PEX-Produktionsabfälle
„Dieses erfolgreiche Projekt zeigt nicht nur, dass die Verwertung von PEX durch chemisches Recycling möglich ist, sondern auch, dass hierbei hohe Ausbeuten erzielt werden können: Etwa 80 Prozent der PEX-Produktionsabfälle können dem Kreislauf wieder zugeführt werden“, erklärt Kaisa Suvilampi, Geschäftsführerin und Partnerin bei Wastewise. „Mit unseren Verfahren konnten wir PEX in Pyrolyseöl von ausreichender Qualität umwandeln, um es als Input für eine Raffinerie zu verwenden, in der es wiederum zu einem hochwertigen Cracker-Rohstoff verarbeitet werden kann. Mit diesem Projekt können bestimmte PEX-Sorten von der Liste der Materialien gestrichen werden, die den Recyclern Kopfzerbrechen bereiten.“
Großtechnische Umsetzung dauert noch
„Der Vorhang für das chemische Recycling öffnet sich“, fügt Mercedes Alonso hinzu, Executive Vice President Renewable Polymers and Chemicals bei Neste. „Bis zu einer großtechnischen Nutzung wird es noch einige Zeit dauern, aber dieses Projekt liefert die Blaupause für Kreisläufe in der Kunststoffindustrie durch chemisches Recycling. Jetzt geht es darum, die Technologie aus der Phase des Versprechens in die Phase des Lieferns zu überführen. Außerdem verdeutlicht das Projekt, wie wichtig es ist, die richtigen Partner für eine Zusammenarbeit zusammenzubringen.”
Dank des Engagements der beteiligten Parteien, Kreislauflösungen für Polymere voranzutreiben, und aufgrund des Drop-in-Charakters des Ansatzes waren die Projektpartner in der Lage, die Wertschöpfungskette in relativ kurzer Zeit aufzubauen. Vom Beginn des Projekts bis zur Produktion der ersten Rohre aus chemisch recycelten PEX-Abfällen vergingen kaum mehr als sechs Monate.
Mechanisch nur Downcycling möglich
Die Kooperation bietet Potenzial für die weitere Zusammenarbeit über Produktionsabfälle hinaus: Die PEX-Rohre von Uponor wurden auch bisher bereits unter dem Gesichtspunkt der Ressourceneffizienz optimiert, indem ihre Wandstärke reduziert und die Lebensdauer erhöht wurde. Am Ende ihres langen Lebens ist das mechanische Recycling bisher die erste Option zur Wiederverwertung. Dies bedeutet allerdings auch ein Downcycling der Materialien, zum Beispiel in andere Baustoffe oder Gegenstände wie Hockeyschläger. Durch chemisches Recycling hingegen können ausrangierte PEX-Rohre wieder in neue Rohre verwandelt werden. Für die Zukunft wollen die Partner weitere Möglichkeiten der Zusammenarbeit prüfen. Neben der Erweiterung des Pools an geeigneten Abfällen könnte dies auch höhere Recyclingmengen betreffen. gk
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