Frank Stammer von TecPart spricht über die Fortschritte bei der Standardisierung von Kunststoffrezyklaten und erläutert, was auf politischer Ebene noch zu tun bleibt.

Frank Stammer arbeitet mit Leidenschaft an verbesserten Bedingungen für den Einsatz von Kunststoffrezyklaten, sowohl auf Normgebungsebene als auch durch erfolgreiche Verbandsarbeit.

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Wie geht es voran bei der Standardisierung von Kunststoffrezyklaten?

Verbände, Institutionen, Messen

Dienstleistungen

Normen / Standards

Recht allgemein / sonst.

Thyrauer, Susanne

Kunststoff-Recycling

Kunststoffverarbeitung: Verfahren

Kunststoff-Aufbereitung

„Wir sind auf einem guten Weg“

Henkel und Tomra arbeiten zusammen, um die Verpackungen des Konsumgüterherstellers vor Markteinführung auf ihre Sortierfähigkeit zu prüfen.

Valerio Sama, Markt Strategie Manager Verpackungen bei Tomra Recycling, präsentierte den Henkel-Mitarbeitern den Autosort-Scanner.

Sortierer

Kunststoffverarbeitung: Maschinen und Komponenten

Verpackungen für das Recycling optimieren

Die von Cirplus und dem IKK erarbeiteten Normen DIN SPEC 91446, DIN SPEC 91481 und EN 18065 liefern Richtlinien für den Umgang mit Rezyklaten.

Recycling

Umweltmanagement

Kunststoff-Rezyklat

Kunststoff Werkstoffe

Rezyklatstandards – die Hidden Champions der Kreislaufwirtschaft

Das Fraunhofer LBF forscht an der Aufrüstung von Post-Consumer-Rezyklaten mit halogenfreien Flammschutzmitteln – mit ersten vielversprechenden Ergebnissen.

Für die Charakterisierung der Rezyklate und der Compounds kommen im Fraunhofer LBF verschiedene Verfahren zum Einsatz, beispielsweise erfolgen Flammwidrigkeitsprüfungen nach UL 94 für Probekörper.

Flammhemmende Mittel, allgemein

Additive

Flammschutzmittel

Halogenfreier Flammschutz für Post-Consumer-Rezyklate

In diesem Jahr lud die TH Rosenheim zum ersten Mal zu ihrem Kunststoffkolloquium. Die Veranstalter setzten dabei einen sehr spannenden Schwerpunkt.

Der Präsident der TH Rosenheim, Heinrich Köster, begrüßte die Teilnehmer zur ersten Auflage des Rosenheimer Kunststoffkolloquiums und hob die Bedeutung der Kunststofftechnik für die Hochschule hervor.

1. Rosenheimer Kunststoffkolloquium

Fasern

Halbzeuge und Zwischenprodukte

Kunststoff-Halbzeuge

Streifinger, Florian

Hochschulen

Biokunststoffe

Faserverbundwerkstoffe

Andere Werkstoffe

Premiere gelungen

Das dreijährige Forschungsprojekt ENK – energieeffiziente und nachhaltige Produktion von Kunststoffbauteilen – befasst sich mit der Steigerung der Energie- und Ressourceneffizienz von Kunststoffverarbeitungs- und Recyclingprozessen.

Nachhaltigkeit

Energieeffizienz

Ressourcenmanagement

Produktion

Energie- und Ressourceneffizienz steigern

MAAG präsentiert sich auf der Fakuma als Technologieanbieter mit intelligenten Lösungen für wichtige zukunftsweisende Anwendungen in der Kunststoffverarbeitung.

Kunststoffverarbeitung

Lohnfertigung

Industrie 4.0

Extrudieren (KU)

Kreislaufwirtschaft

Compoundieren

Intelligente Lösungen für die Aufbereitung von Kunststoffen

LyondellBasell (LYB) gab den Abschluss einer Vereinbarung zum vollständigen Erwerb der APK AG in Merseburg bekannt.

LyondellBasell erwirbt APK

Neue Anwendungsmöglichkeiten: Gneuss zeigt auf der Fakuma 2024 die neue Baureihe der OMNI-Recyclinganlagen. Entex präsentiert sein jüngstes und kleinstes Extrusionssystem: den Laborwalzenextruder L-WE 30.

Gneuss OMNImax Recycling-Maschine mit MRS-Extruder und RSFgenius Filtration System. 

Extrusion

Messe Fakuma

kunststoffe-international.com

kunststoffe.de

Masterpress hat Polyolefin-Schrumpfhülsen für Milchbecher aus Polypropylen entwickelt. Hülsen und Becher können gemeinsam recycelt werden.

Masterpress Hybrid-Flexodruckmaschinen, auf denen nachhaltige Shrink-Sleeve-Etikettenlösungen produziert werden. 

Verpackungsmaterial

Logistik

Kunststoff-Verpackungsmaschine

Sondermaschinen

Folien

Zwei Materialien, ein Recyclingstrom

Lebensmittelverpackungen mit guten Eigenschaften: Coextrusion von mehrschichtigen, nanostrukturierten Folien

Blick ins IPC-Technikum: Auf der Pilotlinie läuft die Produktion der MulitNanolayer-Folie.

Fraunhofer ICT stellt nachhaltige Alternative zu mehrschichtigen Verpackungsfolien vor

Verpackungsmittel aus Kunststoffen

Recycelbare Lebensmittelverpackungen

Fachtagung von Innoform und SKZ stellt neue, praxisnahe Lösungen vor.

Nachhaltige Verpackungen standen im Fokus der Tagung von Innoform und SKZ. 

Veranstaltung von Innoform und SKZ im Juni 2024 | Neue praxisnahe Lösungen für nachhaltige Verpackungen

Umweltgerechte Kunststoffverpackungen

Recyclingmaschinenbauer Erema präsentiert auf der Fakuma unter anderem die Intarema TVEplus. Auch die Next Generation Recyclingmaschinen GmbH zeigt ihr breites Maschinenportfolio.

Die Intarema TVEplus-Technologie eignet sich kombiniert mit dem Anti-Geruch-System ReFresher für Regranulat u. a. für Lebensmittelverpackungen.

Greenchemicals, ein hauptsächlich von Frauen geführtes Unternehmen, stellt seinen Forschungsdrang unter Beweis und richtet seinen Blick auf Formulierungen mit geringen Umweltauswirkungen.

Thermoplastische Elastomere

Thermoplaste

Verbundwerkstoffe / Werkstoffverbunde

Additive Fertigung

GREENCHEMICALS: Ihr Partner für Ihr Wachstum.

Die Borcycle-C-Technologie von Borealis ermöglicht die Herstellung von Trinkwasserdruckrohren aus Polyethylen PE100-RC (rissfest).

Borcycle C-Typen sind eine Drop-in-Lösung auch für anspruchsvolle Anwendungen wie Trinkwasserdruckleitungen.

Polyethylen

Trinkwasserdruckrohre aus chemisch recyceltem Kunststoff

Begriffsdefinitionen für das werkstoffliche Recycling

Unter den Verwertungsmethoden ist werkstoffliches Recycling der erstrebenswerteste Ansatz, da dieser sowohl einen geringen Kostenaufwand als auch eine hohe Zuverlässigkeit aufweist.

Das Konzept des Recyclings basiert auf der Idee, aus gebrauchten Kunststoffe wieder neue Produkte herzustellen. Unter den möglichen Verwertungsmethoden ist werkstoffliches Recycling der erstrebenswerteste Ansatz, da dieser sowohl einen geringen Kostenaufwand als auch eine hohe Zuverlässigkeit aufweist.

Das Recycling von Kunststoffen gewinnt seit Jahren immer mehr an Bedeutung und ist heute fester Bestandteil in der DNA der Kunststoffindustrie. Vor allem ein wachsendes Umweltbewusstsein, strengere gesetzliche Auflagen, aber auch steigende Rohstoffkosten haben dafür gesorgt, dass die Wiederverwendung von Kunststoffen vorangetrieben wird. Aktuell erfolgt das Recycling von Kunststoffen überwiegend mittels mechanischer Verfahren, auch werkstoffliches Recycling genannt.

Werkstoffliches Recycling – Begriffserklärung

Werkstoffliches Recycling heißt, dass die Molekülstruktur der Polymermoleküle (Kunststoffe) im Wesentlichen erhalten bleibt – zumindest theoretisch. Erfolgt diese Art der Verwertung durch Umschmelzen, so kommen eigentlich nur <a href="https://www.kunststoffe.de/werkstoffe/thermoplaste/" target="_blank">Thermoplasten</a> in Frage. Handelt es sich dagegen nur um ein Aufmahlen, so bestehen auch für unschmelzbare Kunststoffe (<a href="https://www.kunststoffe.de/werkstoffe/elastomere/" target="_blank">Elastomere</a> und Duroplaste) Chancen für ein werkstoffliches Recycling.

Werkstoffliches Recycling bereitet gebrauchte Kunststoffe (Kunststoffabfälle) auf, um damit einen Sekundärrohstoff (<a href="https://www.kunststoffe.de/kunststoff-recycling/rezyklate/" target="_blank">Rezyklat</a>) für neue Kunststoffprodukte zu gewinnen. Kunststoffabfälle lassen sich grundsätzlich in Post-Consumer-Abfälle und Post-Industrial-Abfälle (Synonym: Pre-Consumer-Abfälle) einteilen.

Unter Post-Industrial-Abfällen versteht man in der Regel Produktionsausschüsse, zum Beispiel Verteiler, Anschnitt, Anguss und Grate. Werkstoffliches Recycling solcher Abfälle erfolgt in der Regel innerbetrieblich. Das heißt, die Materialien beziehungsweise Abfälle werden vor Ort zerkleinert und erneut aufgeschmolzen.

Kunststoffprodukte für Verbraucher werden hauptsächlich aus sechs verschiedenen Polymeren hergestellt, die durch einen Recycling-Code (1 bis 7) gekennzeichnet sind. Die Nummer 7 steht hierbei häufig für Kunststoffgemische aus den Kategorien 1 bis 6 oder auch für Kunststoffe ohne Recycling-Code.

<tr><td>Recycling-Code</td><td></td><td>Kunststoff</td><td>Hergestellte Produkte aus Rezyklat</td></tr><tr><td>01</td><td><a href="https://www.kunststoffe.de/a/grundlagenartikel/polyethylenterephthalat-pet-285552" target="_blank">Polyethylenterephthalat (PET)</a></td><td>Eierkartons, Teppiche, Fasern für Textilien (T-Shirts, Schuhe, Einkaufstaschen, usw.)</td></tr><tr><td>02</td><td><a href="https://www.kunststoffe.de/a/grundlagenartikel/polyethylen-pe-254120" target="_blank">High-Density Polyethylen (HDPE)</a></td><td>Spielzeuge, Eimer, Schlagzeuge, Sicherheitskegel, Zäune und Mülltonnen</td></tr><tr><td>03</td><td><a href="https://www.kunststoffe.de/a/grundlagenartikel/weichmacherfreies-polyvinylchlorid-pvc-u-264398" target="_blank">Polyvinylchlorid (PVC)</a></td><td>Schuhsohlen, Baumaterialien, Boots- oder Kaimauernfender</td></tr><tr><td>04</td><td><a href="https://www.kunststoffe.de/a/grundlagenartikel/polyethylen-pe-254120" target="_blank">Low-Density Polyethylen (LDPE)</a></td><td>Müllsäcke, Bauholz und Bodenfliesen</td></tr><tr><td>05</td><td><a href="https://www.kunststoffe.de/a/grundlagenartikel/polypropylen-pp-264406" target="_blank">Polypropylen (PP)</a></td><td>Signalleuchten, Fahrradständer, Tabletts, Akkukabel und Eiskratzer</td></tr><tr><td>06</td><td><a href="https://www.kunststoffe.de/a/grundlagenartikel/polystyrol-ps-264382" target="_blank">Polystyrol (PS)</a></td><td>Eierkartons, Schaumstoffverpackungen und Lichtschalter</td></tr><tr><td>07</td><td>Alle anderen Kunststoffarten oder Kunststoffgemische</td><td>–</td></tr>

Wie funktioniert werkstoffliches Recycling?

Am Anfang jedes Recyclingverfahrens steht zunächst die Sammlung von Altkunststoffen. Die Art der Erfassung hat direkten Einfluss auf die erforderliche Aufbereitung sowie auf die Qualität des späteren Recycling-Produkts. Die Sammlung lässt sich grundsätzlich unterteilen in Kunststoffabfälle im privaten und industriellen Bereich (siehe Abfallarten), wobei gewerbliche Kleinverbraucher zum privaten Bereich hinzugezählt werden.

Nach dem Sammeln erfolgt die Aufbereitung, die sich aus mehreren Schritten zusammensetzt: Zerkleinern, Reinigen, Trennen und Agglomerieren (bei der rohstofflichen Verwertung von Kunststoffen). Welche Schritte dann tatsächlich nötig sind, hängt zum einen vom Zustand der Abfälle und zum anderen von den Anforderungen des Verwertungsverfahrens ab.

<tr><td>Recyclingverfahren</td><td>Aufbereitung</td></tr><tr><td>Werkstoffliches Recycling</td><td>- Zerkleinern - Reinigen (Post-Consumer-Abfälle) - Trennen (gemischte Abfälle) - Trocknen</td></tr><tr><td>Rohstoffliches Recycling</td><td>- Zerkleinern - Agglomerieren</td></tr>

Nach der Aufbereitung erfolgt entweder eine Direktverarbeitung zu neuen Produkten, zum Beispiel durch <a href="https://www.kunststoffe.de/verarbeitung/extrusion/" target="_blank">Extrusion</a>, <a href="https://www.kunststoffe.de/a/grundlagenartikel/spritzgiessen-254055" target="_blank">Spritzgießen</a> oder <a href="https://www.kunststoffe.de/a/grundlagenartikel/extrusionsblasformen-253997" target="_blank">Blasformen</a>. Dabei werden den aufbereiteten Kunststoffen häufig Neuware beigemischt, wodurch sich ein eventuell vorhandener negativer Einfluss auf die Produktqualität verhindern lässt.

Eine andere Möglichkeit ist es, zwischen Aufbereitung und Verarbeitung einen Zwischenschritt – die sogenannte Regranulierung – zu schalten. Das heißt, die aufbereiteten Kunststoffabfälle werden wieder zu Granulat geformt. Dadurch kann gezielt Einfluss auf Werkstoffeigenschaften der Rezyklate genommen werden, zum Beispiel durch:

<ul><li>Beimischungen (Additive)</li><li>Reaktive Extrusion</li><li>Entgasung</li></ul>

So erhält man am Ende ein Rezyklat, das in seiner Erscheinung dem Granulat von Neuware sehr nahekommt.

Es sollte jedoch beachtet werden, dass werkstoffliches Recycling von Kunststoffen meist eine Qualitätsveränderung und manchmal auch eine Qualitätsverschlechterung mit sich bringt – sowohl bei der Aufbereitung als auch bei der Verarbeitung. Aber auch während des Gebrauchs der Produkte kann es vorkommen, dass die Rezyklate leiden, zum Beispiel durch Oxidation oder UV-Strahlung.

Welche Eigenschaften sich durch werkstoffliches Recycling verändern oder konstant bleiben, ist schwer vorherzusagen. Daher ist es wichtig, vorab zu überprüfen, welche Anforderungen an das Produkt gestellt werden und welche Anforderungen durch werkstoffliches Recycling erfüllt werden sollen.

Werkstoffliches Recycling hat zudem noch ein weiteres Problem: im Material vorhandene Verschmutzungen. Diese können in Form anorganischer Partikel (zum Beispiel Aluminium oder Sand) oder organischer Verschmutzungen (zum Beispiel Fett, Wasser oder Papier) vorliegen, die in der Aufbereitungsphase nicht entfernt werden konnten. Die Folge sind Markierungen, Fehlstellen, Unverträglichkeiten oder Wechselwirkungen mit anderen Polymermolekülen.

Es gibt jedoch Möglichkeiten, um die Qualität der durch werkstoffliches Recycling entstandenen Kunststoffe zu verbessern:

<ul><li>Verwendung von Stabilisatoren</li><li>Verwendung von Compatibilizern</li><li>Einarbeitung von Füll- und Verstärkungsstoffen</li><li>Entfernung von festen Schmutzpartikeln durch Schmelzefiltration</li><li>Entfernung von flüchtigen Bestandteilen durch Schmelzeentgasung</li></ul>

Welche Vorteile hat werkstoffliches Recycling?

Werkstoffliches Recycling hat diverse Vorteile. Ist der Sortier- und Trennaufwand nicht allzu hoch, kann werkstoffliches Recycling eine sehr günstige Energiebilanz aufweisen, da dann ein energetischer Wirkungsgrad von bis zu 80% erreicht wird, wenn das Produkt aus Sekundärmaterialien vollständig ein Produkt aus Primärmaterialien ersetzt. Auch unter abfallwirtschaftlichen Aspekten gewinnt das Werkstoffrecycling an Bedeutung, da nur wenig feste, flüssige und gasförmige Rückstände entstehen.

Hinzu kommt die gute Marktlage der Rezyklate. Das liegt zum einen daran, dass Neuware zunehmend nicht in ausreichender Menge zur Verfügung steht, zum Beispiel durch Lieferengpässe oder versickernde Rohstoffquelle. Werkstoffliches Recycling ist zudem vor allem bei Markeninhabern, zum Beispiel aus der Textilindustrie, beliebt. Doch auch abseits von Schuhen und anderen Kleidungsstücken ergeben sich diverse Einsatzpotentiale (siehe Abfallarten – Post-Consumer-Abfälle)

Außerdem kommt werkstoffliches Recycling ganz ohne Chemie aus. Diese kommt dann ins Spiel, wenn die Kunststoffabfälle zu sehr verschmutzt sind oder sich grundsätzlich nicht für das werkstoffliche Recycling eignen. Diese Produkte kommen dann in die rohstoffliche Verwertung.

Laut einer Conversio-Studie 2020 wurden 2019 von den in Deutschland angefallenen Kunststoffabfallmengen rund 2,9 Millionen Tonnen werkstofflich recycelt. Die Gesamtmenge an eingesetzten Rezyklaten betrug mehr als 1,9 Millionen Tonnen.

Werkstoffliches Recycling hat Grenzen, zum Beispiel bei Verbundwerkstoffen. Das sind Werkstoffe, die aus zwei oder mehreren verbundenen Materialien bestehen. Ein bekannter Vertreter ist etwa Carbon, dabei handelt es sich um einen kohlenstofffaserverstärkten Kunststoff. Das Verbundwerkstoffe-Recycling ist zwar noch nicht so ausgefeilt wie es beispielsweise werkstoffliches PET-Recycling ist, aber es gibt immer mehr Ansätze wie sich auch Verbundwerkstoffe wie Carbon recyceln lassen.

Apropos PET-Recycling: 94 Prozent aller PET-Getränkeflaschen werden recycelt, die Verwertungsquote liegt sogar bei fast 100 Prozent. Außerdem zeigt sich ein klarer Trend zum Einsatz von recyceltem Material: Eine PET-Flasche besteht heute im Durchschnitt zu 30 Prozent aus Rezyklat.

Unter Berücksichtigung der aktuellen Verfahren zur Abfallbehandlung ist werkstoffliches Recycling der beste Weg, um Kunststoffabfälle zu entsorgen und gleichzeitig das Ziel einer Kreislaufwirtschaft für Kunststoffe zu realisieren. Es ist zudem ein wirtschaftlicher und sauberer Weg – da ohne Chemieeinsatz – um Kunststoffabfälle zu reduzieren.

Insbesondere die Qualität der gewonnene Rezyklate überzeugt auf dem Markt, da sie der von Neuware in vielen Fällen in nichts nachsteht. Hinzu kommt deren breites Anwendungsspektrum sowohl im industriellen Bereich als auch bei Produkten für Verbraucher und Verbraucherinnen.

Dennoch eignet sich die werkstoffliche Verwertung nicht für alle Arten von Kunststoffen und Kunststoffabfällen. Zum einen stehen dafür jedoch weiter Verfahren, zum Beispiele das rohstoffliche Recycling, zur Verfügung und zum anderen wird auch das werkstoffliche Recycling stetig weiterentwickelt und optimiert.

Baur, E.; Moneke, M.; Harsch, G.: <a href="https://www.hanser-fachbuch.de/fachbuch/artikel/9783446457980" target="_blank">Werkstoff-Führer Kunststoffe - Eigenschaften, Prüfungen, Kennwerte</a>. 11. Auflage; ISBN 978–3–446–45798–0; Carl Hanser Verlag, München (2019)

Recyclingschema nach TecPart – Verband Technische Kunststoff-Produkte e.V., Frankfurt am Main

Werkstoffliches Recycling | Begriffserklärung ✓ Abfallarten ✓ Funktionsweise ✓ Qualität ✓ Vorteile & Trivia ► Jetzt hier mehr erfahren!

Werkstoffliches Recycling | Begriffsdefinition & Vorteile

Neben dem Oberbegriff Rezyklat, der einen Kunststoff mit definierten Eigenschaften umschreibt, hat werkstoffliches Recycling noch weitere Bezeichnungen im Gebrauch, die es abzugrenzen gilt:

<ul><li>Mahlgut wird durch Mahlen von Kunststoff gewonnen. Mahlgut hat unterschiedliche und unregelmäßige Teilchengrößen von 2 mm bis 5 mm und kann Staubanteile enthalten.</li><li>Regranulat wird aus Mahlgut über einen Schmelzprozess als Granulat gewonnen. Regranulat hat gleichmäßige Korngröße und keinen Staubanteil und ist problemlos verarbeitbar.</li><li>Regenerat wird über einen Schmelzprozess (Compoundieren) unter Zugabe von Zusätzen (Additiven) zur Eigenschaftsverbesserung gewonnen. Regenerat hat gleichmäßige Korngröße und keinen Staubanteil und ggf. definierte Eigenschaftswerte.</li></ul>