2024 Wie werden Kunststoffe recycelt?

Das Recycling von Kunststoffen ist ein entscheidender Prozess bei der Abfallbewirtschaftung und der Reduzierung der Umweltbelastung. Die zum Recycling eingesetzten Methoden hängen von der Art des Kunststoffs und den Kapazitäten der Recyclinganlage ab. Verbesserungen bei Sammelsystemen und Sortiertechnologien sind entscheidend, um höhere Recyclingquoten zu erreichen, da die Recyclingquoten für Kunststoffabfälle bei getrennter Sammlung zehnmal höher sind als bei gemischten Sammelsystemen.

Mechanisches Recycling

Mechanisches Recycling ist die gängigste Methode zum Recycling von Kunststoffen wie Polyethylenterephthalat (PET) und Polyethylen hoher Dichte (HDPE). Diese Kunststoffarten werden typischerweise zur Herstellung von Softdrinkflaschen und -behältern verwendet, die relativ einfach zu recyceln sind. Der Prozess umfasst das Sammeln, Sortieren, Waschen, Zerkleinern und Schmelzen des Kunststoffabfalls zur Herstellung neuer Produkte. Diese Methode ist für bestimmte Kunststoffarten unkompliziert und effizient und leistet einen wesentlichen Beitrag zur Recyclingindustrie.

Was ist Mechanisches Recycling?

Beim mechanischen Recycling werden Kunststoffabfälle physikalisch zu neuen Produkten verarbeitet, ohne die chemische Struktur des Materials zu verändern. Der Prozess umfasst in der Regel mehrere Schritte:

1. Sammlung: Kunststoffabfälle werden aus verschiedenen Quellen gesammelt, beispielsweise aus Haushalten, Unternehmen und Recyclingzentren.

2. Sortierung: Die gesammelten Kunststoffe werden nach Art und Farbe sortiert. Dieser Schritt ist entscheidend für die Qualität des Recyclingmaterials.

3. Waschen: Die sortierten Kunststoffe werden gründlich gereinigt, um Verunreinigungen wie Etiketten, Klebstoffe und Rückstände zu entfernen.

4. Zerkleinern: Die gereinigten Kunststoffe werden in kleine Stücke bzw. Flocken zerkleinert und lassen sich dadurch leichter verarbeiten.

5. Schmelzen und Extrusion: Die Kunststoffflocken werden geschmolzen und durch Extrusion zu Pellets oder anderen Formen geformt. Diese Pellets können dann als Rohstoff für die Herstellung neuer Kunststoffprodukte verwendet werden.

Chemisches Recycling

Chemisches Recycling ist ein neuer und wachsender Ansatz, der eine größere Skalierbarkeit bietet. Im Gegensatz zum mechanischen Recycling werden beim chemischen Recycling Polymerabfälle durch Veränderung ihrer chemischen Struktur umgewandelt und wieder in Substanzen umgewandelt, die als Rohstoffe für die Herstellung neuer Kunststoffe oder anderer Produkte verwendet werden können. Es gibt verschiedene chemische Recyclingtechnologien.

Was ist chemisches Recycling?

Beim chemischen Recycling werden Kunststoffabfälle in ihre chemischen Grundbestandteile zerlegt, die dann als Rohstoffe für die Herstellung neuer Kunststoffe oder anderer Produkte verwendet werden können. Mit dieser Methode kann eine breite Palette von Kunststoffarten verarbeitet werden, darunter auch solche, die sich nur schwer mechanisch recyceln lassen. Beim chemischen Recycling werden verschiedene Technologien eingesetzt, darunter:

- Pyrolyse: Bei diesem Verfahren wird Plastikmüll bei hohen Temperaturen ohne Sauerstoff erhitzt, wodurch er in Öl, Gas und Kohle zerfällt. Das entstehende Öl und Gas kann als Kraftstoff oder chemischer Rohstoff verwendet werden.

- Vergasung: Plastikmüll wird hohen Temperaturen und kontrollierten Mengen Sauerstoff oder Dampf ausgesetzt, wodurch er in Synthesegas (eine Mischung aus Wasserstoff und Kohlenmonoxid) umgewandelt wird. Synthesegas kann zur Energieerzeugung oder als Baustein für neue Chemikalien und Kraftstoffe genutzt werden.

- Hydrocracken: Bei diesem Verfahren wird Kunststoffabfall bei hohen Temperaturen und hohem Druck mit Hilfe von Wasserstoff in kleinere Moleküle zerlegt. Die entstehenden Produkte können als Rohstoffe für die Produktion neuen Kunststoffs oder als Kraftstoffe verwendet werden.

- Depolymerisation: Diese Technologie zerlegt Polymere in ihre Monomere oder andere Basischemikalien, die dann gereinigt und repolymerisiert werden können, um neue Kunststoffe herzustellen.

Lösungsrecycling

Beim Auflösungsrecycling handelt es sich um einen Reinigungsprozess, bei dem das Polymer in gemischten Kunststoffabfällen selektiv in einem Lösungsmittel gelöst wird. Dadurch kann das Polymer vom Abfall getrennt und in reiner Form zurückgewonnen werden, ohne dass seine chemische Beschaffenheit verändert wird. Diese Methode eignet sich gut für das Recycling von Kunststoffen, die sich durch mechanisches oder chemisches Recycling nur schwer verarbeiten lassen.

Was ist Auflösungsrecycling?

Beim Auflösungsrecycling, auch bekannt als lösungsmittelbasiertes Recycling, wird ein Lösungsmittel verwendet, um ein bestimmtes Polymer selektiv aus einer Kunststoffmischung herauszulösen. Der Prozess umfasst typischerweise die folgenden Schritte:

1. Sammlung: Plastikmüll wird aus verschiedenen Quellen gesammelt, darunter Haushalte, Unternehmen und Recyclingzentren.

2. Sortierung: Die gesammelten Kunststoffe werden sortiert, um nicht-plastische Materialien zu entfernen und ähnliche Kunststoffarten zusammenzufassen.

3. Auflösung: Ein Lösungsmittel wird verwendet, um das Zielpolymer selektiv aus dem gemischten Kunststoffabfall herauszulösen. Dieser Schritt ermöglicht die Trennung des Polymers von anderen Verunreinigungen und Nichtzielpolymeren.

4. Reinigung: Die gelöste Polymerlösung wird gereinigt, um alle verbleibenden Verunreinigungen oder Schadstoffe zu entfernen.

5. Niederschlag: Das gereinigte Polymer wird aus dem Lösungsmittel ausgefällt, in reiner Form gewonnen und anschließend getrocknet.

6. Wiederaufbereitung: Das zurückgewonnene Polymer kann zu neuen Kunststoffprodukten weiterverarbeitet oder als Rohstoff für verschiedene Anwendungen verwendet werden.

Organisches Recycling

Beim organischen Recycling handelt es sich um die kontrollierte mikrobiologische Behandlung von biologisch abbaubaren Kunststoffabfällen unter aeroben oder anaeroben Bedingungen, wie etwa Kompostierung oder Biovergasung. Diese Methode gilt für bestimmte Polymere, die von Mikroorganismen in stabilisierte organische Rückstände, Kohlendioxid, Methan und Wasser umgewandelt werden können. Organisches Recycling ist besonders für biologisch abbaubare Kunststoffe relevant und trägt zur Kreislaufwirtschaft bei, indem organische Materialien auf sichere und nachhaltige Weise in die Umwelt zurückgeführt werden.

Was ist organisches Recycling?

Beim organischen Recycling handelt es sich um die kontrollierte mikrobiologische Behandlung von biologisch abbaubaren Kunststoffabfällen unter aeroben (Kompostierung) oder anaeroben (Biogasifizierung) Bedingungen. Das Verfahren eignet sich für bestimmte Arten biologisch abbaubarer Kunststoffe, die von Mikroorganismen abgebaut werden können. Dies sind die typischen Schritte:

1. Sammlung: Biologisch abbaubarer Kunststoffabfall fällt in verschiedenen Quellen an, etwa in Haushalten, Unternehmen und der Landwirtschaft.

2. Sortierung: Der gesammelte Abfall wird sortiert, um biologisch abbaubare Kunststoffe von nicht biologisch abbaubaren zu trennen.

3. Vorbehandlung: Die biologisch abbaubaren Kunststoffe werden bei Bedarf vorbehandelt, um den biologischen Abbauprozess zu optimieren.

4. Kompostierung/Biogasifikation: Der Abfall wird aeroben oder anaeroben Bedingungen ausgesetzt:

- Aerobe Kompostierung: Bei diesem Verfahren werden biologisch abbaubare Kunststoffe durch Mikroorganismen in Gegenwart von Sauerstoff zersetzt. Dabei entstehen Kohlendioxid, Wasser und Kompost (stabilisierte organische Rückstände).

- Anaerobe Biovergasung: Dieser Prozess findet ohne Sauerstoff statt, wobei Mikroorganismen die Kunststoffe in Methan, Kohlendioxid und stabilisierte organische Rückstände umwandeln.

5. Nutzung: Die Endprodukte wie Kompost oder Biogas können für landwirtschaftliche Zwecke oder als erneuerbare Energiequelle genutzt werden.

Abschluss

Das Recycling von Kunststoffen ist ein vielschichtiger Prozess, der verschiedene Methoden umfasst, die auf unterschiedliche Kunststoffarten zugeschnitten sind. Während das mechanische Recycling nach wie vor am weitesten verbreitet ist, gewinnen chemisches Recycling, Lösungsrecycling und organisches Recycling als praktikable Alternativen an Bedeutung. Kontinuierliche Verbesserungen der Sammelsysteme und Sortiertechnologien sind unerlässlich, um die Recyclingquoten zu maximieren und die Umweltauswirkungen von Kunststoffabfällen zu minimieren.

Durch den Einsatz vielfältiger Recyclingmethoden und die Förderung technologischer Innovationen können wir die Effizienz und Effektivität des Kunststoffrecyclings deutlich steigern und so zu einer nachhaltigeren Zukunft beitragen.