Die RadiciGroup und DKB präsentieren den ersten „zirkulären“ Skianzug aus recycelten und recyclingfähigen Garnen.

Der von Radici und DKB entwickelte Skianzug besteht aus recyceltem und recyclingfähigem Polyamid

Polyamide

Kunststoff Werkstoffe

Thermoplaste

Kunststoff-Recycling

Kunststoffverarbeitung: Verfahren

Kunststoff-Aufbereitung

Kreislaufwirtschaft

Nachhaltigkeit auf der Piste

Surfen ist ein großartiges Naturerlebnis? Nicht immer, werden doch Surfer oft hautnah damit konfrontiert,wie sehr die Meere unter der Verschmutzung durch Kunststoffabfälle leiden.

Kunststoffverarbeitung

Dienstleistungen

Lohnfertigung

Laserstrukturieren

Oberflächentechnik

Laserbearbeitungen

Polypropylen

Surfen mit gutem Gewissen

Die Pläne von SPD, Grünen und FDP stoßen bei den drei großen Kunststoffverbänden GKV, PlasticsEurope Deutschland und VDMA Fachverband Kunststoff- und Gummimaschinen auf überwiegend positive Resonanz. Besonders die starke Betonung der Kreislaufwirtschaft, der Bürokratieabbau und die Anerkennung der Rolle der Industrie beim Klimaschutz überzeugen die Industrievertreter. Es gibt jedoch auch Kritik.

Die Pläne der künftigen Ampel-Koalition werden von den drei großen Kunststoffverbänden weitestgehend begrüßt.

Wirtschaftspolitik in Deutschland

Wirtschaft

Streifinger, Florian

Verbände, Institutionen, Messen

Recycling

Umweltmanagement

Kunststoffverbände bewerten den Koalitionsvertrag

Der österreichische Recyclingmaschinen-Hersteller Erema wurde kürzlich für das Recyclingsystem Intarema TVEplus RegrindPro + ReFresher mit einem der begehrten Plastics Recycling Awards Europe in der Kategorie „Recycling Machinery Innovation of the Year“ ausgezeichnet.

Das Erema-Team freut sich mit Michael Heitzinger, Managing Director Erema GmbH (links im Bild), über die jüngste Auszeichnung

Recyclingmaschine ausgezeichnet

Extrusion

Post-Consumer-Rezyklate für direkten Lebensmittelkontakt und sensible Nasen

Die Kunststoffindustrie hat in der Vergangenheit ein ums andere Mal gezeigt, welche Innovationskraft in ihr steckt. Und auch die allseits propagierte Kreislaufwirtschaft ist dabei keine Utopie, sondern ein realistisches, nächstes Ziel.

Mit Reifenhäuser Ultra Stretch erhalten PE-Folien völlig neue mechanische Eigenschaften und können PET-Folien im Materialverbund ersetzen. So entstehen voll recyclingfähige Monomaterialverbund-Folien

Recycelbare Monomaterialverbunde und rPET im direkten Lebensmittelkontakt

Flachfolienanlagen

Kunststoffverarbeitung: Maschinen und Komponenten

Extrusionsanlagen

Blasfolienextrusion

Nächstes Ziel: Kreislaufwirtschaft

Unter dem Begriff „green products“ entwickelt der Kunststoffhändler und -Dienstleister ein Portfolio an nachhaltigen Produkten, die Kunden in der visuellen Kommunikation nutzen können.

Die Plexiglasplatten proTerra werden z.B. in der Gastronomie eingesetzt

Thyssenkrupp Plastics baut grüne Produktpalette auf

Die Digitalisierung kommt zur rechten Zeit. Mehr und mehr entpuppen sich smarte Lösungen als Geburtshelfer ressourcenschonender Technologien und Wegbereiter für die Kreislaufwirtschaft. Digitale Assistenten für Prozessregelung und -bewertung sind längst Standard, und auch Messeaussteller ziehen einen besonderen Nutzen aus der Digitalisierung.

„Augmented Reality“ eingeblendet: Temperaturen der Schneckenzylinder-Regelzonen von  der Einzugszone bis zur Düse (beginnend rechts), sowie Animation des zukünftigen Programmablaufs

Trendige Spritzgießanwendungen auf der Fakuma 2021

Spritzgießen

Doriat, Clemens, Dr.

Folientechnik (IMD, IML, FIM, u.a.)

Condition Monitoring / Prozessüberwachung

Instandhaltung

Digitale Transformation

Innovationen und neue Technologie

Spritzgießwerkzeuge

Werkzeuge für die Kunststoffverarbeitung

Spritzprägen

Industrie 4.0 für die Kunststoffverarbeitung

Industrie 4.0

Digitaler Zwilling

Software

Simulation

Lasermarkieren

Kunststoff-Rezyklat

Qualitätssicherung Kunststoff

Qualitätssicherung

Wegbereiter für die Kreislaufwirtschaft

Milliken, Hersteller von Additiven und Farbstoffen für Polymere, hat DeltaFlow-Viskositätsmodifikatoren eingeführt, die sich speziell an Recyclingunternehmen für Polypropylen (PP) richten.

Die DeltaFlow-Viskositätsmodifikatoren verbessern das Fließverhalten von recyceltem Polypropylen (rPP) für Extrusions- und Spritzgießprozesse.

Additive

Milliken bietet neue Lösungen für Polypropylenrecycler

Interview mit Markus Gschwandtner, CEO der Brückner Servtec GmbH

Wenn Bauteile mit QR-Code versehen sind, erleichtert das z.B. die Arbeit bei der Nachbestellung oder bei der Fehlerbehebung.

Messe K-Kunststoffmesse

kunststoffe.de

Digitalisierung

Über die Möglichkeiten firmenübergreifender Digitalisierung

Interview mit Prof. Dr. Martin Bastian, Leiter des SKZ Kunststoff-Zentrums.

Prof. Dr. Martin Bastian, Leiter des SKZ Kunststoff-Zentrums

Wie das SKZ die Kreislaufwirtschaft voranbringt

APK gelingt mit dem lösemittelbasierten Recyclingverfahren „Newcycling“ die Produktion transparenter Folien aus Post-Consumer-Abfällen im industriellen Maßstab.

Die Analyse des im Newcycling-Verfahrens gewonnenen Materials zeigte sehr gute Farb- und Transparenzwerte.

APK stellt vollentfärbte Kunststoff-Rezyklate vor

Erema stößt mit Recycling-Großanlagen in neue Dimensionen vor. Bis zu 40.000 Tonnen rPET pro Jahr lassen sich damit produzieren. Die erste Anlage des Typs hat Erema nach Brasilien ausgeliefert.

Knapp bis unter die Decke der 2021 in Betrieb genommenen neuen Produktionshalle reicht der Reaktor der Vacurema T Großanlage, die in Brasilien in Betrieb gehen wird.

Polyethylenterephthalat

Extrusions-Zubehör

XXL Recycling Anlage für Brasilien

Kunststoffe sprach mit Ingemar Bühler, Hauptgeschäftsführer PlasticsEurope Deutschland, über die Kritik und die Konkurrenz zwischen mechanischem und chemischem Recycling. Im Interview erklärt er außerdem, was darüber hinaus für eine erfolgreiche Kreislaufwirtschaft notwendig ist und wieso er Label für Kunststoffprodukte für sinnvoll erachtet.

„Über die richtige Recyclingmethode zu streiten, bringt uns nicht weiter“

Der Additivhersteller Milliken hat Viskositätsmodifikatoren speziell für recyceltes Polypropylen (rPP) entwickelt. Die DeltaFlow genannten Produkte verbessern dem Unternehmen zufolge das Fließverhalten von rPP für Extrusions- und Spritzgießprozesse.

Durch die Modifikatoren lässt sich recyceltes PP bei niedrigeren Temperaturen verarbeiten. Das senkt unter anderem die Zykluszeiten beim Spritzgießen.

Recyceltes PP besser verarbeiten

Um der steigenden Nachfrage nach Produkten mit hohem Rezyklatanteil von bis zu 100 % gerecht zu werden, hat Lifocolor zusätzliche Masterbatches seiner Lifocycle-Produktreihe mit Trägersystemen aus Recyclingmaterial vorgestellt.

Um einen möglichst hohen Rezyklatanteil in Produkten zu erhalten, werden verstärkt Masterbatches mit Trägersystemen aus Recyclingmaterial nachgefragt.

Farbstoffe und Pigmente

Additiv-Konzentrate

Farbkonzentrate (Batches)

Additiv-Batches

Farbstabil auch nach mehreren Recyclingzyklen

Wie sich chemisches und mechanisches Recycling ergänzen

Neben dem mechanischen Recycling rückt das chemische Recycling immer weiter in den Fokus. Dieser Artikel bietet einen Überblick über unterschiedliche Recyclingverfahren – und die Herausforderungen, die sich gerade im Bereich der Lebensmittelverpackungen durch Regulierungen oder die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens ergeben.

Neben dem mechanischen Recycling rückt im Fall von herausfordernden Kunststoffströmen das chemische Recycling immer weiter in den Fokus. Dieser Artikel bietet einen Überblick über unterschiedliche Recyclingverfahren – und die Herausforderungen, die sich gerade im Bereich der Lebensmittelverpackungen durch Regulierungen oder die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens ergeben.

Wie schaffen wir es, deutlich mehr Verpackungsabfälle zu recyceln und wie kann der Wandel zu einer ökologisch und ökonomisch sinnvollen Kreislaufwirtschaft für Kunststoffe gelingen? Papier, Glas oder auch Aluminium haben ihren Ruf als kreislauffähige Materialien gefestigt. Bei Kunststoffen hinkt man da noch einige Schritte hinterher, weil der Fokus seit Entwicklung dieses in seiner Vielfalt einzigartigen Werkstoffs jahrzehntelang darauf lag, wo man ihn nutzbringend einsetzen kann. Design for Recycling oder was damit geschieht, wenn ein Kunststoffprodukt seinen Zweck erfüllt hat und zu Abfall geworden ist, spielte kaum eine Rolle. Erst in den vergangenen Jahren hat das Bemühen um Kreislaufwirtschaft an Fahrt aufgenommen. Nur wenn Kreislaufwirtschaft realisiert wird, kann Kunststoff all seine Vorteile voll ausspielen. Denn diese sind nicht nur in der Vielfalt an Einsatzmöglichkeiten oder im Preis-/Leistungsverhältnis zu finden.

Mittlerweile ist sich die gesamte Branche dessen bewusst und bündelt ihr Know-how und ihr Engagement, um eine Antwort auf die eingangs gestellte Frage zu finden. Dabei geht es um die Schonung natürlicher Ressourcen, die Reduktion von Abfällen, die vielerorts Landstriche und Gewässer belasten, und schließlich liegt darin auch einer der Schlüssel für die Reduktion von Treibhausgasemissionen und damit für den Kampf gegen den Klimawandel verborgen. Viele Nachrichten aus der Kunststoffbranche verweisen auf erfolgversprechende Pilotprojekte auf Basis verbesserter Sortier- und Recyclingverfahren, Produktneuheiten aus recyceltem oder biobasiertem Kunststoff oder recyclingfähige Verpackungslösungen.

Chemisches Recycling als potenzielle Lösung für „schwierige Fälle“?

Immer stärker in den Fokus rückte dabei zuletzt das chemische Recycling als potenzielle Lösung für viele besonders herausfordernde Kunststoffströme, vor allem für Lebensmittelverpackungen. Im Falle von PET ist mechanisches Recycling auch dank der Vacurema-Technologie von Erema schon seit vielen Jahren sehr erfolgreich etabliert.

PET-Flaschen und Trays aus bis zu 100 % rPET erfüllen die höchsten Qualitätsstandards und sind mittlerweile immer häufiger die Regel als die Ausnahme. Anders ist die Situation bei mechanisch recycelten Nicht-PET-Materialien. Ihre Verwendung in Lebensmittelverpackungen wird durch die geltenden EFSA (European Food Safety Authority)-Bewertungskriterien stark eingeschränkt. PCR-Kunststoffen (außer PET), produziert aus Lebensmittelverpackungsabfällen, ist dadurch in Europa selbst bei getrennter sortenreiner Verarbeitung nur in wenigen Fällen der Weg zurück in Lebensmittelverpackungen möglich. Mechanische Recyclinglösungen mit FDA (Food and Drug Administration)-Zulassung für definierte Inputströme gibt es – auch aus dem Hause Erema – etwa für PE-HD-Getränkebehälter und für PE-HD-Verschlüsse von PE-HD-, PP- und PET-Flaschen. Das daraus produzierte Rezyklat kann in Anteilen von bis zu 100 % für Lebensmittelverpackungen eingesetzt werden. In der EU, wo die Recyclingziele besonders ambitioniert sind, ist eine abschließende EFSA-Bewertung für das Recycling von PE-HD-Lebensmittekontaktmaterialien aber bis heute ausständig. Auch deshalb rückt chemisches Recycling mehr und mehr ins Blickfeld. Und tatsächlich erblickt das interessierte Konsumentenauge immer häufiger Verpackungen mit Kennzeichnungen wie „hergestellt aus xy Prozent zertifiziertem zirkulärem Polymer aus Post-Consumer-Kunststoff“ oder „verwendet recycelten Kunststoff“ in den Supermarktregalen. Das bedeutet aber nicht, dass dieses Produkt, das der Konsument beim Lesen dieser Worte gerade in Händen hält, tatsächlich recycelten Kunststoff enthält. Wie kann das sein?

Auch chemisches Recycling benötigt vorbehandelten Eingangsstrom

Mechanische Recyclingprozesse verlangen nach einer getrennten Aufbereitung der jeweiligen Kunststoffart, wenn das Regranulat wieder in Materialien mit Lebensmitteldirektkontakt eingesetzt werden soll. PET-Flaschen, PE-LD-Folien, PE-HD- und PP-Hohlkörper beispielsweise werden getrennt gesammelt oder aussortiert und zu recyceltem Granulat verarbeitet, aus dem wiederum Flaschen, Folien, oder Hohlkörper mit Rezyklatanteilen bis zu 100 % produziert werden. Bei PET-Flaschen ist dieser Kreislauf nachvollziehbar und transparent. Die Kennzeichnung der Flasche gibt Auskunft über den tatsächlich enthaltenen Anteil an recyceltem Kunststoff.

Chemische Recyclingtechnologien wie etwa pyrolytische Verfahren erlauben es bis zu einem gewissen Grad, gemischte Kunststoffabfälle – insbesondere Polyolefine (PO) – durch Einbringung von thermischer Energie und gegebenenfalls Katalysatoren in ihre chemischen Bestandteile (Kohlenwasserstoffe) aufzutrennen. So wird Pyrolyseöl gewonnen, das als synthetisches Rohöl betrachtet werden kann und sich aus verschiedenen Fraktionen (u. a. Naphtha) zusammensetzt. Aus diesen werden, nach entsprechender Vorbehandlung in der Raffinerie, durch Steamcracken und Polymerisation unter anderem auch wieder Kunststoffe – meist Polyolefine – hergestellt. Je nach Zusammensetzung und Kettenlänge können die restlichen Anteile als Chemikalien für neue Produkte oder auch als Treibstoffe genutzt werden. In welchem Ausmaß und in welcher Qualität für die Kunststoffproduktion verwertbares zirkuläres Naphtha aus dem jeweiligen Kunststoffabfallstrom gewonnen werden kann, hängt wiederum von dessen Reinheit sowie vom angewendeten Aufbereitungsprozess ab. Denn entscheidend ist auch bei diesen Verfahren, dass Fremdbestandteile wie PVC, PET und PA nicht oder nur in geringen Anteilen im PO Inputstrom vorhanden sind.

Die Errichtung eigener, nach Stoffströmen getrennter Prozessketten für das chemische Recycling von Kunststoff zu Kunststoff würde nach Investitionen verlangen, die wohl auch in Zukunft weder wirtschaftlich noch ökologisch zu rechtfertigen sind. Daher werden chemisch recycelte Rohstoffe in bereits bestehender petrochemischer Infrastruktur (Raffinerie, Steamcracker, Polymerisationsanlagen) gemeinsam mit rohölbasierten Rohstoffen verarbeitet. Zwischen originären fossilen und recycelten Chemikalien und Materialien kann danach nicht mehr unterschieden werden.

Deshalb braucht es eine rechnerische Lösung, um die Menge der durch chemisches Recycling gewonnenen recycelten Rohstoffe den Endprodukten zuzuordnen – wie zum Beispiel neuen Lebensmittelverpackungen, die als Recyclingware vermarktbar sind. Hier kommt der Massebilanzansatz zur Anwendung, der in ähnlicher Weise bereits beim Handel mit Ökostrom etabliert ist. Bildlich gesprochen: So wie Ökostrom und Strom aus Kohle- oder Atomkraftwerken in unterschiedlicher Mengenzusammensetzung durch dieselbe Leitung fließen und in der Steckdose des Verbrauchers ankommen, werden originäre fossile und recycelte Moleküle in denselben Anlagen zu Produkten verarbeitet, aber basierend auf dem Massebilanzansatz separat vermarktet. Auch hier kann die Mengenverteilung stark variieren. So wäre es möglich, dass der Konsument eine Verpackung in Händen hält, die trotz anderslautender Kennzeichnung – als Referenz dafür hat sich mittlerweile die ISCC-Plus-Zertifizierung der gesamten Prozesskette etabliert – tatsächlich 0 % recycelten Kunststoff enthält. Das mag zunächst befremdlich klingen, macht aber durchaus Sinn. Denn auf diese Weise können bestehende Infrastrukturen ressourcenschonend genutzt werden, um chemisches Recycling, dessen Industrialisierung noch am Anfang steht, weiterzuentwickeln.

Wie die Materialaufbereitung die Recycling-Prozesskette unterstützt

Erema hat in den vergangenen Jahrzehnten die Entwicklung des mechanischen Recyclings geprägt und mit Innovationen vorangetrieben. Mit der Erfahrung der Erema Group Tochter Keycycle sowohl über die Integration von Recyclinglösungen in bestehende Gesamtanlagen als auch über die der Extrusion vorgelagerten Materialaufbereitung wird der technologische Fortschritt  beim chemischen Recycling unterstützt. Vielfach stehen mechanische Verfahren nämlich am Beginn der Prozesskette für das chemische Recycling, um Post-Consumer-Eingangsströme aufzubereiten und, als Beitrag zu einer entsprechenden Output-Qualität, eine verlässliche, kontinuierliche und energieeffiziente Materialzuführung in den chemischen Recyclingprozess zu gewährleisten. Dafür werden weltweit in bestehenden Anlagen auch jetzt schon für die jeweilige Anforderung adaptierte Einschnecken-Aufschmelzsysteme mit Preconditioning Unit (PCU) von Erema eingesetzt, weil sich deren technologische Vorteile auch hier bewähren (siehe Infokasten).

Mit dem Beitritt zur Vereinigung Chemical Recycling Europe möchte Erema das Verständnis für die Bedürfnisse der Anlagenbetreiber schärfen und Kooperationen und Innovationen vorantreiben. Um den eingangs erwähnten Wandel zu einer Kreislaufwirtschaft für Kunststoffe zu schaffen, müssen die technischen Möglichkeiten des mechanischen Recyclings durch Design für Recycling, durch den Ausbau der entsprechenden Sammel-, Sortier- und Recyclinginfrastruktur sowie durch die Weiterentwicklung der Technologien und Endanwendungen zu 100 % ausgeschöpft werden. Für Materialströme, bei denen dieser Verwertungsweg an seine Grenzen stößt, gilt es, zusätzliche Verfahren zu etablieren und zu nutzen. Als zusätzliche Ebene in der Recyclingpyramide zwischen mechanischem Werkstoffrecycling und Verbrennung mit Energierückgewinnung kann chemisches Rohstoffrecycling langfristig eine sinnvolle Ergänzung werden, um insgesamt ein Maximum an Rohstoffen im Kreislauf zu halten.

Neben der nötigen technologischen Weiterentwicklung des chemischen Recyclings und der Realisierung erster industrieller Anlagen ist es für die Kunststoffbranche insgesamt essenziell, das Vertrauen der Konsumenten zu gewinnen und zu stärken. Kunststoff ist nicht nur der vielseitigste, sondern, bei objektiver Betrachtung des gesamten Lebenszyklus, in vielen Anwendungsbereichen auch umweltfreundlichste Werkstoff. Transparente Kommunikation über den gesamten Recyclingprozess, Zertifizierungen und Produktkennzeichnungen ist unverzichtbar, damit der Kreislauf geschlossen und das Potenzial von Kunststoff als Teil der Lösung für den Umwelt- und Klimaschutz gesellschaftlich anerkannt wird und voll ausgeschöpft werden kann.

EREMA Engineering Recycling Maschinen und Anlagen GmbH 

https://www.erema.at

Ausgabenartikel KU12-21

Chemische Recycler und Rohstoffhersteller setzen stark auf Prozesse unter dem Sammelbegriff thermische Umwandlung, zu denen unter anderem auch die Pyrolyse zählt.

Bild 1. Physikalische (mechanische und lösemittelbasierte) und chemische  Rezyklierverfahren in der erweiterten Abfallhierarchie.

Klaus Lederer, Technology Research Manager – Chemical Recycling: „Neben der technologischen Weiterentwicklung des chemischen Recyclings ist es für die Kunststoffbranche essenziell, das Vertrauen der Konsumenten zu gewinnen und zu stärken.“

Erema - Hauptartikel

Klaus Lederer arbeitet als Technology Research Manager – Chemisches Recycling bei der Erema Group GmbH.

Chemischer-Feedstock-Recycling-Kernprozess (Pyrolyse) mit Erema-Schmelzezuführung: Post-Consumer-Kunststoffabfall wird – je nach Technologie und den Anforderungen an das Zwischenprodukt Pyrolyseöl – sortiert und zum Teil auch gewaschen, im Einschneckenaufschmelzsystem mit Preconditioning Unit (PCU) aufbereitet und aufgeschmolzen und die Schmelze dann dem Hauptprozess zugeführt. Das Eingangsmaterial stellt besondere Herausforderungen an diesen Prozess, beispielsweise wenn es sich dabei um immer leichter und dünner werdende Verpackungsfolien mit sehr geringer Schüttdichte handelt. Hier kann die patentierte PCU von Erema ihre Vorteile ausspielen, denn sie bewältigt alle nötigen Verarbeitungsprozesse – also Schneiden, Homogenisieren, Aufheizen, Trocknen, Kompaktieren, Puffern und Dosieren – in einem einzigen effizienten Prozessschritt. Die patentierte Counter Current Technologie (Gegenstromtechnologie) in der PCU sorgt dabei im Vergleich zu herkömmlichen Systemen für ein dreifach breiteres Prozessfenster, das wiederum jene Inputvariabilität ermöglicht, die wegen der unterschiedlichen Feuchtigkeit und Zusammensetzung des Eingangstroms nötig ist. Je nach Anforderung kann dieses System mit erweiterten Funktionalitäten wie einer Online-Überwachung der Materialzusammensetzung oder der Zuführung von Additiven ergänzt werden. Die Energieeinbringung erfolgt dabei primär über mechanische Reibung und Scherung. Die One-Stop-Shop-Lösung garantiert zudem höchstmögliche Energieeffizienz, da das Material ohne zwischenzeitliches Abkühlen und neuerliches Aufheizen dem chemischen Recyclingprozess zugeführt werden kann und daher sämtliche bereits eingebrachte Energie für die eigentliche Pyrolyse weiter zur Verfügung steht.