SKZ bietet Prüfungen nach neuer Spezifikation für Kunststoff-Rezyklate

PP post-consumer Abfall & compoundiertes PP Rezyklat

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Recycling

Umweltmanagement

Normen / Standards

Recht allgemein / sonst.

Kunststoff-Recycling

Kunststoffverarbeitung: Verfahren

Kunststoff-Aufbereitung

Kunststoff-Rezyklat

Kunststoff Werkstoffe

Kreislaufwirtschaft

Akzeptanz von Rezyklaten steigern

Ausreichende Mengen an Rezyklaten sind nicht bei allen Polymeren in der notwendigen Qualität erhältlich. Auf den 31. Dresdner Verpackungstagen gaben Experten Einblicke in die aktuelle Situation und erklärten, wieso sich die Lage in Zukunft noch verschärfen könnte.

Bei vielen Polymeren sind Rezyklate zurzeit schwer zu bekommen.

Verpackungsmaterial

Logistik

Streifinger, Florian

Mangelware Rezyklate

Elektro- und Elektronikhersteller möchten die Treibhausgasemissionen ihrer Produkte senken und das Abfallmanagement und Recycling für diese optimieren. Erreichen lässt sich das unter anderem durch den Einsatz nachhaltigerer Thermoplaste und qualitätsgesicherter Rezyklate. Wichtig sind außerdem enge Kooperationen zwischen Unternehmen zum Aufbau von Stoffkreisläufen und ein recyclinggerechtes Design von Geräten.

Mit Polymeren Nachhaltigkeitstrends in der Elektro- und Elektronikindustrie gestalten

Elektronik

Technische Kunststoffe

Thermoplaste

Polycarbonat

Hilfe für eine grünere E&E-Welt

Im Kunststoffrecycling mangelt es an einer Qualitätsinfrastruktur – Normen schaffen Abhilfe und  fördern zirkuläres Wirtschaften. Mit der Normungsroadmap Circular Economy treibt das Deutsche Institut  für Normung (DIN) das Thema konsequent voran. Kunststoffe sind darin ein Schwerpunkt.

Die Industrie braucht eindeutig definierte Normen und Qualitätsstandards, um Kunststoffrezyklate in den Wertstoffkreislauf einbinden zu können. 

Wie Normen Kunststoffrezyklaten den Weg in den Wertstoffkreislauf bereiten können

Qualität ist auf Standards angewiesen

Immer mehr Unternehmen möchten Rezyklate für ihre Produkte verwenden. Einen Überblick über den aktuellen Stand und technische Lösungen dafür gab Ende März die Tagung „Praxisforum Kunststoffrezyklate“.

Tagungsbericht „Praxisforum Kunststoffrezyklate“

Additive

Auf in ein zweites Kunststoffleben

Anfang Juni ging es am IKK in Garbsen um neue Ansätze für eine nachhaltigere Kunststoffentwicklung.

Knapp 30 Teilnehmer informierten sich Anfang Juni am IKK in Garbsen über neue Ansätze für eine nachhaltigere Kunststoffentwicklung.

Biokunststoffe

Ehrhardt, Melanie

Recycling und Biokunststoffe im Fokus

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

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

Wirtschaft

Innovationen und neue Technologie

Spritzgießwerkzeuge

Kunststoffverarbeitung: Maschinen und Komponenten

Werkzeuge für die Kunststoffverarbeitung

Spritzprägen

Industrie 4.0 für die Kunststoffverarbeitung

Industrie 4.0

Digitaler Zwilling

Software

Simulation

Lasermarkieren

Oberflächentechnik

Laserbearbeitungen

Qualitätssicherung Kunststoff

Qualitätssicherung

Wegbereiter für die Kreislaufwirtschaft

Die 2019 gegründete Initiative forscht über den Einfluss von Druckfarben auf die Recyclingfähigkeit von Kunststofffolien. Jetzt stellt sie neue Ergebnisse vor.

Beispiele für Rezyklat und Folie aus 100% Rezyklat

Folien

Halbzeuge und Zwischenprodukte

Kunststoff-Halbzeuge

Neuer Input für „Design for Recycling“-Richtlinien

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

Verbände, Institutionen, Messen

Dienstleistungen

Kunststoffverbände bewerten den Koalitionsvertrag

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“

Die Sortierung spielt eine entscheidende Rolle bei der Aufbereitung von Kunststoffabfällen. Eine Möglichkeit, diese zu verbessern, stellen Systeme dar, die auf künstlicher Intelligenz beruhen. Der Sortieranlagenhersteller Tomra hat etwa in letzter Zeit entsprechende Technologien vorgestellt. Über diese sprach Kunststoffe mit Felix Flemming und Valerio Sama von Tomra.

Deep Learning im Einsatz: Für seine Autosort-Sortiermaschinen bietet Tomra das neuronale Netz Gain an. Mit diesem können etwa Silikonkartuschen aussortiert werden  

Interview zum Einsatz von künstlicher Intelligenz in der Abfallsortierung

Deep Learning

Datenanalyse

Machine Learning / Künstliche Intelligenz für die spanende Fertigung

Industrie 4.0 für die spanende Fertigung

„KI besitzt großes Potenzial für die  Sortierung von Lebensmittelverpackungen“

Über die Kreislaufwirtschaft ist alles gesagt? Ganz trifft das nicht zu.

Gewinner und Verlierer der  Kreislaufwirtschaft

Das SKZ lädt Ende am 28. Juni 2022 zur Recyclingtagung nach Würzburg ein

Recycling und Kreislaufwirtschaft sind die Kernthemen der Tagung

Kunststoffverarbeitung

Kunststoff-Erzeugung

Zukunftsfähige Kreislaufwirtschaft fördern

Start-up entwickelt KI-basierte Müllanalyse- und Sortiermaschine

Das Team mit Scanner (v.l.n.r.): Christian Schärf, Johannes Laier, Nathanael Laier, Martin Körner, Tobias Scheuer

Start up

Unternehmen und Unternehmer

Müllsortierung der nächsten Generation

CO2 -Einsparungen durch Rezyklate und Biokunststoffe bestimmen

Der Kunststoffindustrie stehen verschiedene Materialien und Technologien zur Verfügung, die den ökologischen Fußabdruck von Produkten deutlich reduzieren können. Um zu bestimmen, welche Einsparungen sich dadurch wirklich ergeben, stehen verschiedene Methoden, Normen und Software-Tools zur Verfügung.

Der Kunststoffindustrie stehen verschiedene Materialien und Technologien zur Verfügung, die den ökologischen Fußabdruck von Produkten deutlich reduzieren können. Es gibt kaum noch Bauteile, bei denen es nicht möglich ist, Neuware durch Rezyklate oder Biokunststoffe zumindest anteilig zu ersetzen. Um zu bestimmen, welche Einsparungen sich dadurch wirklich ergeben, stehen verschiedene Methoden, Normen und Software-Tools zur Verfügung.

Politische Signale und die Wünsche der Konsumenten geben die Richtung vor: Der zunehmende Verbrauch knapper Rohstoffressourcen soll reduziert und negative Auswirkungen der Produktion sowie der nicht zweckmäßigen Verwendung und unsachgemäßen Entsorgung von Kunststoffen sollen minimiert werden. Vor allem die Verringerung der hohen CO2-Emissionen und der Meeresverschmutzung stehen dabei im Vordergrund.

Der Green Deal der Europäischen Kommission sieht vor, dass die Kreislaufwirtschaft für Kunststoffe dabei eine zentrale Rolle spielen soll. Voraussichtlich bis 2022 werden verpflichtende Mindestquoten für die Verwendung von recycelten Materialien in neuen Produkten eingeführt [1]. Bis 2030 sollen nahezu alle Kunststoffverpackungen wiederverwertbar oder recycelbar sein. Der im Mai 2021 von der Europäischen Kommission präsentierte Null-Schadstoff-Aktionsplan gibt weitere Zielgrößen vor, beispielsweise die Reduktion von Kunststoff- und anderen Abfällen im Meer um 50 % bis 2030. Auch seitens der Verbraucher steigen die Anforderungen: Viele achten beim Kauf zunehmend darauf, wie nachhaltig ein Produkt hergestellt wurde. Darauf muss die Industrie mit Anpassungen im Produktionsprozess reagieren. Zahlreiche Unternehmen haben sich bereits das Ziel der Klimaneutralität auf die Fahnen geschrieben, um die im Green Deal vorgegebene Leitlinie – Treibhausgasneutralität weltweit bis 2050 – zu unterstützen.

Um dieses Ziel zu erreichen, ist es ebenfalls entscheidend, die Recyclinginfrastruktur für Kunststoffabfälle zu stärken. Insbesondere die Sammlung und Trennung stehen dabei im Vordergrund. Das Potenzial für Umweltschutz und Nachhaltigkeit ist groß: Von Polymerherstellern und Compoundeuren durchgeführte Cradle-to-Gate-Ökobilanzen haben erhebliche CO2-Einsparungen ergeben. Die genaue Quantifizierung ist abhängig von der Art des Polymers und der jeweils eingesetzten Recyclingtechnologie. Es wurden bereits Einsparungen von deutlich über 50 % veröffentlicht.

Welche Materialien stehen zur  Verfügung?

Für Unternehmen ist es in diesem Zusammenhang sehr wichtig, sich genau anzusehen, welche nachhaltigen Materialien sich für ihre Anwendungen eignen. Dafür ist eine genaue Analyse entscheidend, um das beste Produkt als Ersatz von Neuware zu wählen. Der Distributor Albis bietet dafür vielfältige Lösungen auf Basis verschiedener Technologien und Rohstoffe an und hat in verschiedenen Untersuchungen unter anderem überprüft, welche CO2-Einsparungen sich damit erreichen lassen.

Mengenmäßig spielen zurzeit insbesondere Rezyklate eine große Rolle. Dabei hängen Produktqualität und -eigenschaften von der jeweils eingesetzten Recyclingtechnologie ab. Produkte aus Recyclingmaterialien, die aus der Produktion industrieller Anwendungen stammen, kurz Post-Industrial-Rezyklate oder PIR, erreichen oft ein Qualitätsniveau, das fast dem von Neuware entspricht. Aber auch Kunststoffe aus dem Post-Consumer-Recycling (PCR) verfügen mittlerweile über eine Konsistenz und Qualität, die es ermöglicht, Neuware zu ersetzen.

Eine weitere Option sind Kunststoffe aus nachwachsenden und biobasierten Rohstoffen. Sie liefern identische Produkteigenschaften wie Materialien auf Basis fossiler Rohstoffe bei gleichzeitig geringeren CO2-Emissionen. Zudem reduzieren sie die Abhängigkeit von begrenzten fossilen Rohstoffen. Hundertprozentige Biokunststoffe sind von der Massenproduktion gegenwärtig jedoch noch weit entfernt.

Die Auswahl des passenden Materials für die jeweilige Anwendung wird nicht zuletzt von den spezifischen regulatorischen Branchenanforderungen, etwa in der Medizin, im Lebensmittelsektor oder bei Elektro- und Elektronikgeräten, bestimmt. Viele Einsatzmöglichkeiten für nachhaltige Werkstoffe bietet die Automobilindustrie, in der bereits zahlreiche Kunststoffbauteile aus diesen Materialien bestehen.

Großes Interesse an Biokunststoffen im Medizinbereich

Bei medizinischen Anwendungen besteht ein großes Interesse, mehr nachhaltige, möglichst biobasierte Kunststoffe einzusetzen. Gleiches gilt für die Kosmetikindustrie. Nach aktuellem Stand sind dort PCR- und PIR-Materialien für alle Teile geeignet, die nicht mit dem Inhalt in Berührung kommen. Besteht hingegen Kontakt zum Inhalt, eignen sich derzeit insbesondere biobasierte Varianten. Darüber hinaus gibt es für den Kosmetikbereich erste Produkte, die PET-Rezyklate (Polyethylenterephthalat) mit biobasierten Rohstoffen verbinden. Auch für technische Bauteile aus der Elektrik und Elektronik, die Flammschutz benötigen, stehen schon nachhaltigere Materialien mit Rezyklatanteil bereit.

Unabhängig davon, um welche Branche es sich handelt: Um den CO2-Fußabdruck eines Produkts zu senken, lohnt der Blick aufs Detail, denn auch Kleinmengenanwendungen leisten ihren Beitrag zu mehr Nachhaltigkeit. Jedes recycelte Stück ist ein wichtiger Schritt.

Methoden zur Bestimmung der CO2-Einsparungen

Kunststoffrecycling kann somit einen positiven Beitrag für die Ökobilanz (Life Cycle Assessment, LCA) eines Produkts leisten. Zur qualitativen Einschätzung des gewählten Verfahrens ist es aber dringend notwendig, genau zu quantifizieren, wie hoch die konkreten CO2-Einsparungen bei einem Erzeugnis tatsächlich ausfallen. Dafür kommen verschiedene Methoden, Normen und Zertifikate zum Einsatz.

Für produktbezogene Ökobilanzen kann beispielsweise die ISO-Norm-Serie 14040 als Grundlage dienen. Die dreiteilige ISO 14064 regelt die Bestimmung und Bestandsaufnahme von Treibhausgasemissionen für die Berichterstattung und zur Verifizierung. Das ISCC-Zertifizierungssystem (International Sustainability & Carbon Certification) für zirkuläre und biobasierte Ansätze wird ebenfalls bereits seit vielen Jahren verwendet.

Mit GaBi die Ökobilanz von Produkten berechnen

Ein Software Tool, das u. a. bei einigen Automobilherstellern zum Einsatz kommt, ist die Ökobilanzsoftware GaBi des Herstellers Sphera Solutions. Mit GaBi berechnen auch die zur Otto Krahn Gruppe gehörenden Unternehmen Mocom und Wipag die CO2-Bedarfe ihrer Produkte, um Prozesse noch nachhaltiger gestalten zu können. Die Daten zur Berechnung stammen entweder aus der umfangreichen Datenbank der Software oder aus eigenen Messungen. Mit dem Tool haben Spezialisten beispielsweise die Stoff- und Energieströme der Prozesse des Carbonfaserrecyclings bei Wipag genau analysiert und modelliert, um die Genauigkeit des LCA von auf Rezyklat basierenden Compounds auch bei der Nutzung von individuellen Prozessschritten zu erhöhen.

Produktbeispiele zeigen Höhe der CO2-Einsparungen

Welche Einsparungen mit dem Einsatz solcher nachhaltiger Materialien möglich sind, zeigen gut drei von Albis zusammen mit Partnern umgesetzte Projekte. In der Automobilindustrie werden beispielsweise die von Wipag entwickelten sogenannten WIC-Compounds auf Basis recycelter Carbonfasern erfolgreich eingesetzt. Sie unterstützen Leichtbaukonzepte und sparen gleichzeitig CO2. Ihre hohe Festigkeit und Steifigkeit ermöglichen es beispielsweise, relativ schwere hochglasfaserverstärkte Polyamide (PA) durch leichteres carbonfaserverstärktes Polypropylen (PP) zu ersetzen. Ein etabliertes Produkt daraus ist etwa der Tankdeckelscharnierarm für Fahrzeuge von Audi (Bild 1). Bei diesem wird nun statt PA-66-GF50 das Compound WIC PP 30 (PP mit 30 % Carbonfaserverstärkung) verwendet. Neben einer Gewichtsersparnis von 32 % hat sich auch der CO2-Fußabdruck dadurch deutlich reduziert: Berechnungen mithilfe der GaBi-Software ergaben, dass das WIC PP 30 nur auf 1,26 kg CO2e / kg kommt, wohingegen ein Standard-PA bei 5 kg CO2e / kg liegt.

Auch beim Kauf von Sport- und Freizeitprodukten achten immer mehr Verbraucher auf Nachhaltigkeit. Gemeinsam mit dem französischen Sportartikelhersteller Decathlon hat Albis daher einen Ständer aus 100 % Rezyklat für ein mobiles Beachvolleyballnetz realisiert (Bild 2). Zum Einsatz kommen dafür CirculenRecover-Polymere von LyondellBasell, die aus PCR bestehen und ein gutes Preis-Leistungs-Verhältnis bieten. Ein Ziel des Projekts war es, dass der Netzständer immer wieder recycelt werden kann. Durch den Einsatz des Rezyklats lassen sich die CO2-Emissionen des Sportartikels erheblich senken – bei gleichbleibender Qualität und unter Einhaltung der Toxizitätsanforderungen. Eine Studie, die von dem Compoundeur QCP mit LyondellBasells Moplen- und Hostalen-Typen durchgeführt wurde, kommt zu dem Ergebnis, dass CirculenRecover-Polymere eine Reduzierung der CO2-Emissionen um bis zu 70 % gegenüber Neuware ermöglichen.

PA 6 aus PIR reduziert die CO2-Emissionen deutlich

Ein weiteres Beispiel für eine anspruchsvolle Anwendung recycelter Kunststoffe ist die Verwendung von Altech PA 6 Eco für eine Snowboardbindung (Bild 3). Sie wird von CTM-System Metall- und Kunststofftechnik im Spritzgießverfahren hergestellt. Das PA 6 besteht aus PIR, was die CO2-Emissionen von 5,7 kg CO2e / kg (PA 6 auf fossiler Basis) auf 0,72 kg CO2e / kg reduziert. Die Berechnungen wurden mit der GaBi-Software durchgeführt. Das Material erreicht die notwendigen Eigenschaften für die hohen Belastungen der Bindung, beispielsweise die erforderliche Kälteschlagzähigkeit und Oberflächenbeschaffenheit.

Recycling und Kreislaufwirtschaft werden in den kommenden Jahren bei Kunststoffherstellern und -verarbeitern eine zentrale Rolle spielen. Für die Unternehmen bedeutet das auch, genau zu überprüfen, welche Materialien sich für die jeweilige Anwendung eignen. Dafür sind Kenntnisse über die Methoden zur Berechnung von CO2-Einsparungen notwendig. Für Albis nehmen Produkte, die auf Rezyklaten oder nachwachsenden Rohstoffen basieren, eine Schlüsselposition im Produktangebot ein und ihr Anteil wächst stetig. Gemeinsam mit Kunden werden zunehmend nachhaltige, anforderungsspezifische Anwendungen entwickelt, mit dem Ziel, die CO2-Emissionen immer weiter zu senken. Dabei greift das Unternehmen auf verschiedene Methoden zur Ermittlung der Ökobilanz von Produkten zurück.

[1] gemäß Circular Economy Action Plan: vehicles, construction materials and batteries

ALBIS Distribution GmbH & Co. KG  

https://www.albis.com

Ausgabenartikel KU10-21

Bild 1. Scharnierarm für den Tankdeckel von Audi-Fahrzeugen: Durch die Umstellung auf ein PP mit recycelten Carbonfasern konnten das Gewicht um 32 % und die CO2 -Emissionen um fast 75 % reduziert werden

Bild 2. Der Ständer für das mobile Beachvolleyballnetz besteht zu 100 % aus Rezyklat aus Post-Consumer-Abfällen

Bild 3. Die Snowboardbindung von CTM-System besteht aus PIR und besitzt deshalb einen deutlich reduzierten CO2 -Fußabdruck

KU 10-21_Albis - Hauptartikel

Tony Harrison ist Senior Director Global Technical Service & Application Development bei Albis; <a href="mailto:tony.harrison@albis.com">tony.harrison@albis.com</a>