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07.10.2020

Trends und Herausforderungen bei Werkstoffen

Expertengespräch mit Vertretern der Kunststofferzeuger

Die Covid-19-Pandemie hat auch die Kunststoffindustrie hart getroffen. Doch nicht alle Kunststoffe sind gleichermaßen betroffen. Während die häufig in der Automobilindustrie verwendeten technischen Kunststoffe unter dem Einbruch des Fahrzeugabsatzes leiden, profitieren etwa Polyolefine von der Krise. Und auch wenn die Pandemie gerade alle anderen Themen in den Hintergrund rückt, schreitet dennoch die Entwicklung etwa bei der Kreislaufwirtschaft oder Elektromobilität unverändert fort. Über die gegenwärtige Situation und die zukünftige Entwicklung sprach Kunststoffe mit verschiedenen Vertretern der Kunststofferzeuger.

Welche langfristigen Auswirkungen sehen Sie für die Kunststoffbranche aufgrund der Pandemie?

Screenshots: © Hanser/
Composing: J.Wimmer-Turgut

Screenshots: © Hanser/
Composing: J.Wimmer-Turgut

Dr. Hausmann: Wir sind guten Mutes, dass die Verpackungsindustrie gestärkt aus der Krise hervorgehen wird. Die Menschen essen wieder öfter zu Hause und weniger in Restaurants und kaufen deshalb öfter im Supermarkt ein. Und auch für den wachsenden Online-Handel sind mehr Verpackungen notwendig. Dabei ist die rezyklierbare Kunststoffverpackung immer noch der vorteilhafteste Ansatz hinsichtlich Ressourceneffizienz und Produktschutz.

Dr. Scheibitz: Das Thema Nachhaltigkeit bekommt durch die Pandemie einen weiteren Schub. Klimawandel und Umweltverschmutzung sind weiterhin auf der politischen Agenda und werden mit Nachdruck vorangetrieben. Es ist beeindruckend, wie stark die CO2 -Emissionen im ersten Halbjahr durch veränderte Verhaltensweisen gesunken sind. Das hat uns allen vor Augen geführt, dass sich Emissionen im Alltag wirklich deutlich reduzieren lassen.

Luderer: Die Krise hat außerdem gezeigt, zu welchen Anpassungen die Weltwirtschaft fähig ist, wenn diese als wirklich notwendig erkannt werden. Ich glaube also auch, dass die Nachhaltigkeit noch einmal einen Schub erhalten wird.

Nachhaltigkeit und Kunststoffrecycling rücken durch die Krise also nicht in den Hintergrund?

Dr. Matthias Scheibitz (Screenshot: © Hanser)

Dr. Matthias Scheibitz (Screenshot: © Hanser)

Dr. Scheibitz: Nein, auf keinen Fall. Die globale Erwärmung und Kunststoffabfälle in der Umwelt sind dafür viel zu präsent in den Medien und der öffentlichen Wahrnehmung. Und für diese Probleme sind auch keine kurzfristigen Lösungen in Sicht. Bei BASF sehen wir das Streben nach mehr Nachhaltigkeit deshalb schon seit einiger Zeit nicht mehr als Trend an, sondern als eine neue Normalität, mit der wir uns auseinandersetzen müssen. Wir als Mitglied der Kunststoffindustrie werden unseren Beitrag leisten. Der aktuelle Fokus auf die Kreislaufwirtschaft stellt den Anfang und das Ende eines Produktlebenszyklus sehr stark in den Vordergrund. Allerdings werden die Vorteile, die Kunststoffe während ihrer Lebensdauer bieten, in manchen Diskussionen im besten Fall als selbstverständlich hingenommen. Für eine sinnvolle Bewertung der Nachhaltigkeit eines Produkts wie dessen CO2 -Fußabdrucks muss aber der gesamte Lebenszyklus berücksichtigt werden und damit auch die positiven Aspekte, die Kunststoffe in der Nutzungsphase haben.

Dr. Sartorius: Dieser Punkt ist sehr wichtig. Die Vorteile von Kunststoffen kommen in der öffentlichen Debatte viel zu kurz. Eine Verpackung beispielsweise hat nicht den Zweck Abfall zu sein und verwertet zu werden, sondern ein solches Endverbraucherprodukt aus Kunststoff hat die Funktion, die Hygiene und Sicherheit des Inhalts sicherzustellen und ihn vor Verderbnis zu schützen. Diese Anforderungen und der Nutzwert des Kunststoffs müssen wieder deutlicher in den Vordergrund treten. Grundsätzlich ist es aber nicht zu verantworten, dass Kunststoffe ins Meer und in die Umwelt gelangen. Solange dieses Problem weiter besteht, bleibt eine höhere Nachhaltigkeit auch auf der öffentlichen Agenda. Sehr positiv ist dabei, dass durch die steigende Bedeutung von Kreislaufwirtschaft und Klimaschutz die Zusammenarbeit in den Wertschöpfungsketten stark zugenommen hat. In dieser Intensität hat es das bisher noch nicht gegeben. Die Kreislaufwirtschaft kann nur gelingen, wenn Kunststofferzeuger, -verarbeiter, -inverkehrbringer, Recyclingunternehmen und Maschinenhersteller zusammenarbeiten.

Bei Rezyklaten werden von Verarbeitern und Endproduzenten häufig die Qualität, Schwankungen bei den Eigenschaften und teilweise auch der Preis kritisiert. Wächst das Verständnis der Unternehmen dafür oder erwarten sie von Rezyklaten weiterhin die selben Eigenschaften wie von Neuware?

Dr. Hausmann: In der Vergangenheit war das ein Problem. Viele Unternehmen erwarteten Rezyklate mit der Qualität von Neuware. In der Zwischenzeit ändert sich das allerdings. Der Hauptfaktor ist zwar weiterhin der Preis. Der muss stimmen. Gleichzeitig haben sich viele Unternehmen aber zu einem höheren Rezyklateinsatz verpflichtet. Deshalb werden die Unternehmen gesprächsbereiter. Außerdem existieren mittlerweile schärfere gesetzliche Regelungen, die die Zusammenarbeit zwischen den Unternehmen fördern. Wir bieten hierzu eine Produktpalette an, die bis zu 70 % Rezyklatanteil enthält und für Sekundärverpackungen ohne Lebensmittelkontakt eingesetzt werden kann. Außerdem hat sich Dow gegenüber der EU verplichtet, bis 2025 100000 Tonnen Rezyklat in seine Produkten zu integrieren.

Luderer: Es hängt viel von den Einsatzgebieten ab. Bei Verbundsystemen in Bereichen, in denen etwa Polyesterfasern mit PVC kombiniert werden, oder wenn heute nicht mehr verwendete Weichmacher enthalten sind, ist der Recyclingaufwand sehr hoch. Die gleichen Erzeugerpreise wie für frisches Material lassen sich dort noch nicht erreichen. Um trotzdem nachhaltigere Lösungen anbieten zu können, müssen die Endkunden bereit sein mehr für die Produkte bezahlen. In Deutschland kennen wir das vom Ausbau der regenerativen Energieerzeugung. Private Haushalte tragen einen Teil der Kosten für den Umbau. Aufgrund der breiteren gesellschaftlichen Akzeptanz des Umweltschutzes, sind die Konsumenten eventuell auch bereit, einige Cent mehr für nachhaltigere Produkte zu bezahlen.

Dr. Ingo Sartorius (Screenshot: © Hanser)

Dr. Ingo Sartorius (Screenshot: © Hanser)

Dr. Sartorius: Passende Qualität und Kosten sind auf jeden Fall ganz entscheidende Kriterien für einen höheren Rezyklateinsatz. Dieser steigt aktuell auch in der Menge. Unsere gerade veröffentlichte, alle zwei Jahre erscheinende Erhebung „Stoffstrombild Kunststoffe in Deutschland“ zeigt, dass der Einsatz in den vergangenen beiden Jahren um jeweils rund 5 % gestiegen ist. Für das Recycling werden außerdem gerade zahlreiche neue Technologien entwickelt, und zwar in allen Bereichen. Das betrifft nicht nur mechanisches Recycling, sondern auch Sortiertechniken und das chemische Recycling in verschiedenen Facetten.

Beim chemischen Recycling sind viele unterschiedliche Technologien in der Entwicklung. Welche erachten Sie als besonders vielversprechend?

Dr. Scheibitz: Pauschal lässt sich das nicht beantworten, das hängt immer vom Kunststoff und der Art des Abfalls ab und welche Recyclingmethode im Vorteil ist. Neben dem mechanischen Recycling wird auch das chemische sehr divers sein, bis hin zu werkstoffspezifischen Technologien. Bei Polyethylenterephthalat (PET) existieren solche bereits und bei Polyamid (PA) und Polyurethan (PUR) gibt es Ansätze. Daher kann man zu Recht sagen, dass chemisches Recycling kein Ersatz zum mechanischen ist, sondern die verschiedenen Technologien sich bei der Erreichung des gemeinsamen Ziels, einem ökologisch und ökonomisch sinnvollen werkstofflichen Recycling gegenseitig ergänzen. Eine Herausforderung sind gerade gemischte Verpackungsabfälle, die durch mechanisches Recycling nur schwer oder gar nicht verarbeitet werden können. Für diese bietet sich die Pyrolyse sehr gut an, weil sich damit sehr unterschiedliche Abfälle verarbeiten lassen und die so gewonnen Rohstoffe vergleichbar zu etwa Naptha in bestehenden Chemianlagen weiterverarbeitet werden können.

Dr. Hausmann: Polyolefine sind aufgrund der Lösungsmittelzusätze mechanisch schwerer zu recyceln als andere Kunststoffe. Bei ihnen ist chemisches Recycling durch Pyrolyse und Gasifizierung ein sinnvoller Ansatz. Entscheidend für chemisches Recycling ist, welche Sammelsysteme bereits bestehen und welche Abfallmengen vorhanden sind. Davon hängt ab, wo und welche Anlagen gebaut werden. Außerdem muss bei diesen Verfahren auch immer der Energieverbrauch betrachtet werden, damit der Einsatz nachhaltig bleibt. Bei Dow ziehen wir alle chemischen Recyclingverfahren in Betracht. Letztes Jahr haben wir beispielsweise die Zusammenarbeit mit Fuenix, einem Hersteller von Pyrolyseöl aus Konsumentenfolienabfällen, bekanntgegeben.

Dr. Sartorius: Klar ist, dass sich sortenreine und saubere Kunststoffabfälle für mechanische Recyclingverfahren gut eignen. Und mit modernen Technologien auch für gemischte Abfälle, allerdings nur bis zu einem gewissen Grad. Daher sind die neuen, ergänzenden Verfahren des chemischen Recyclings wichtig, um einen Kohlenstoffkreislauf auch tatsächlich zu realisieren. Diese Verfahren könnten dort zum Tragen kommen, wo das etablierte mechanische Recycling an gewissen Grenzen stößt und somit ergänzt wird. Dafür sind bei den meisten Sammelsystemen die Abfälle schlicht zu divers, vermischt und oftmals auch mit Fehlwürfen verunreinigt. In den Sammelbehältern der Dualen Systeme für Leichtverpackungssammlungen, umgangssprachlich der gelben Tonne, werden etwa Verpackungsabfälle aus unterschiedlichen Werkstoffen und Verbundmaterialien mit Aluminium und Papier sowie auch Kunststoff erfasst. Abfallanalysen zufolge sind jedoch die darin enthaltenen Mengen nicht zugehöriger Restabfälle bis hin zu Unrat signifikant. Trotz der vielen Verbesserungen bei Sortiermaschinen wird ein gewisser Anteil an Abfällen zurückbleiben, der nicht eindeutig zugeordnet werden kann oder aus Mischmaterialien besteht bzw. schlicht Restabfall ist. Genau für diese ist das chemische Recycling so wichtig, eben als Ergänzung zu den bewährten mechanischen Verfahren. Vor zwei Jahren haben wir gemeinsam mit dem Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und Conversio dazu eine techno-ökonomische Analyse erstellt, die zeigt, dass sich für solche Restabfälle chemische Verfahren technologisch wie ökonomisch eignen können.

Wann gehen Sie von einem breiten industriellen Einsatz aus?

Dr. Hausmann: Das wird wahrscheinlich erst 2028 bis 2030 der Fall sein. Meiner Erfahrung nach dauert es bei Technologien oft um die zehn Jahre, bis sie fertig entwickelt und im Markt eingeführt sind. Viele Verfahren befinden sich noch in der Pilotphase. Bis sie technisch ausgereift und die Anlagen im größeren Maßstab errichtet sind, braucht es einfach seine Zeit. Das gilt auch hinsichtlich der Verfügbarkeit von geeignetem Rohmaterial zum Rezyklieren und der dazugehörigen Logistik.

Luderer: Beim Feedstockrecycling sehe ebenfalls diesen Zeithorizont. Bei manchen anderen innovativen Verfahren könnte es auch deutlicher schneller gehen. Das hängt stark von den ökonomischen und politischen Rahmenbedingungen ab. Im PVC-Bereich wurde vor zwei Jahren mit dem Lösemittel-Verfahren Vinyloop ein entsprechendes Projekt eingestellt, weil es wirtschaftlich nicht darstellbar war und regulatorische Hürden existierten. PVC-Compound und Polyesterfasern voneinander zu trennen, hat technisch gut funktioniert. Es existieren also teilweise bereits ausgereifte Verfahren, bei denen auch die Stoffströme vorhanden sind. Wenn sich die Rahmenbedingungen ändern und hoffentlich auch die Konsumenten dazu bereit sind, für nachhaltige Produkte mehr zu bezahlen, können wir hier Fortschritte erzielen. Fünf bis zehn Jahre halte ich allerdings auch für realistisch.

Dr. Scheibitz: Hinzu kommt noch, dass vor allem gesetzliche Regularien ein starker Treiber beim Recycling sind. Diese ändern sich nicht über Nacht, sondern benötigen eine gewisse Zeit bis sie ein Gesetzgebungsverfahren durchlaufen haben.


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