„Wir stoppen Plastik und leisten erste Hilfe für den Ozean“
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (11/2022)
Flüsse spülen jährlich Millionen Tonnen Plastikmüll in die Meere. Wenn Menschen das mit eigenen Augen beobachten, ekeln sie sich oder sind empört. Aber die meisten werden wahrscheinlich untätig bleiben. Nicht so Moritz Schulz, Industrie-Design-Student aus Nordrhein-Westfalen.
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (11/2022)
Flüsse spülen jährlich Millionen Tonnen Plastikmüll in die Meere. Wenn Menschen das mit eigenen Augen beobachten, ekeln sie sich oder sind empört. Aber die meisten werden wahrscheinlich untätig bleiben. Nicht so Moritz Schulz, Industrie-Design-Student aus Nordrhein-Westfalen.
Recycling von Kunststoffbauprodukten
© Lehrstuhl fĂĽr Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2022)
Die Europäische Kommission hat mit der Strategie für Kunststoffe in der Kreislaufwirtschaft (2018) ein besseres Kunststoffrecycling in sämtlichen Branchen als strategisches Ziel festgelegt. Bereits die Strategie verdeutlicht durch entsprechende Statistik, dass ein branchenspezifisches Vorgehen bei der Etablierung neuer Stoffkreisläufe zweckmäßig ist. Schließlich ist Recyclingfähigkeit nicht nur material- sondern auch produkt- und verfahrensabhängig (Pomberger 2021). Hinzu kommen organisatorische Fragen des Rückbaus und der Rückführung für das Recycling. Während Verpackungen sowie Elektrogeräte und Fahrzeuge bereits auf der Grundlage europäischer Richtlinien für das Recycling gesammelt werden, ist das produktspezifische Recycling im Bereich des Bauens nicht verbreitet.
© Lehrstuhl fĂĽr Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2022)
Die Europäische Kommission hat mit der Strategie für Kunststoffe in der Kreislaufwirtschaft (2018) ein besseres Kunststoffrecycling in sämtlichen Branchen als strategisches Ziel festgelegt. Bereits die Strategie verdeutlicht durch entsprechende Statistik, dass ein branchenspezifisches Vorgehen bei der Etablierung neuer Stoffkreisläufe zweckmäßig ist. Schließlich ist Recyclingfähigkeit nicht nur material- sondern auch produkt- und verfahrensabhängig (Pomberger 2021). Hinzu kommen organisatorische Fragen des Rückbaus und der Rückführung für das Recycling. Während Verpackungen sowie Elektrogeräte und Fahrzeuge bereits auf der Grundlage europäischer Richtlinien für das Recycling gesammelt werden, ist das produktspezifische Recycling im Bereich des Bauens nicht verbreitet.
Katalytische Depolymerisation von polyolefinhaltigen Kunststoffabfällen
© Lehrstuhl fĂĽr Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2022)
In einem konsequent umgesetzten zirkulären Wertstoffstrom müssen Verfahren wie Depolymerisation und Pyrolyse zur Erzeugung von Monomeren und anderen Chemikalien aus Kunststoffabfällen etabliert werden (Viebahn et al. 2018), (DECHEMA e.V. 2019). Vor allem Polyolefine, die Hauptfraktion der Kunststoffabfälle, können zu Gasen und Ölen gespalten werden, die als Ausgangsmaterial für Steam-Cracker oder direkt als Rohstoff für die Kunststoffherstellung verwendet werden können. Obwohl die Umwandlung von Kunststoffen in Chemikalien oder Brennstoffen seit über 40 Jahren angestrebt wird, haben sich die Umwandlungstechnologien noch nicht erfolgreich durchgesetzt.
© Lehrstuhl fĂĽr Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2022)
In einem konsequent umgesetzten zirkulären Wertstoffstrom müssen Verfahren wie Depolymerisation und Pyrolyse zur Erzeugung von Monomeren und anderen Chemikalien aus Kunststoffabfällen etabliert werden (Viebahn et al. 2018), (DECHEMA e.V. 2019). Vor allem Polyolefine, die Hauptfraktion der Kunststoffabfälle, können zu Gasen und Ölen gespalten werden, die als Ausgangsmaterial für Steam-Cracker oder direkt als Rohstoff für die Kunststoffherstellung verwendet werden können. Obwohl die Umwandlung von Kunststoffen in Chemikalien oder Brennstoffen seit über 40 Jahren angestrebt wird, haben sich die Umwandlungstechnologien noch nicht erfolgreich durchgesetzt.
Herausforderungen, Anforderungen und Chancen des Kunststoffverpackungsrecyclings im Kontext zur ErfĂĽllung der festgelegten Verpackungsabfallquoten
© Lehrstuhl fĂĽr Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2022)
Der im März 2020 von der Europäischen Kommission verabschiedete neue Aktionsplan für die Kreislaufwirtschaft ist einer der wichtigsten Bausteine des europäischen „Green Deals“ und Eine Voraussetzung, um das Klimaneutralitätsziel der EU bis 2050 zu erreichen. Der neue Aktionsplan kündigt Initiativen entlang des gesamten Lebenszyklus von Produkten an.
© Lehrstuhl fĂĽr Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2022)
Der im März 2020 von der Europäischen Kommission verabschiedete neue Aktionsplan für die Kreislaufwirtschaft ist einer der wichtigsten Bausteine des europäischen „Green Deals“ und Eine Voraussetzung, um das Klimaneutralitätsziel der EU bis 2050 zu erreichen. Der neue Aktionsplan kündigt Initiativen entlang des gesamten Lebenszyklus von Produkten an.
Chemisches Recycling von Kunststoffen – Überblick und vielversprechende
Ansätze
© Lehrstuhl fĂĽr Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2022)
In der EU lag die Recyclingquote für Kunststoffe 2018 durchschnittlich bei 32,5 % (Europäisches Parlament 2021). Aufgrund der großen Vielfalt an verschiedenen Kunststoffen, des meist nicht auf Recycling optimierten Produkt- bzw. Verpackungsdesigns und nicht zuletzt wegen Fehlwürfen bei der Sammlung entstehen beim mechanischen Recycling Sortierreste, die bisher nicht unter wirtschaftlichen Bedingungen stofflich verwertet werden können.
© Lehrstuhl fĂĽr Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2022)
In der EU lag die Recyclingquote für Kunststoffe 2018 durchschnittlich bei 32,5 % (Europäisches Parlament 2021). Aufgrund der großen Vielfalt an verschiedenen Kunststoffen, des meist nicht auf Recycling optimierten Produkt- bzw. Verpackungsdesigns und nicht zuletzt wegen Fehlwürfen bei der Sammlung entstehen beim mechanischen Recycling Sortierreste, die bisher nicht unter wirtschaftlichen Bedingungen stofflich verwertet werden können.
Raffinierte Lösung für ein vielschichtiges Problem
© Lehrstuhl fĂĽr Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2022)
Das Dilemma ist ein veritables! Plastikverpackungen für Lebensmittel und Konsumartikel warden teilweise zurecht als Verursacher für Müllberge, Meeres- und Umweltverschmutzung durch Verpackungsmüll oder als Quelle für Mikroplastikimmissionen ausgemacht. Konsumenten entwickeln dafür zunehmend Bewusstsein, gleichzeitig auch Ablehnung gegenüber Plastikverpackung. Immer häufiger wird ein Verbot derselben gefordert.
© Lehrstuhl fĂĽr Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2022)
Das Dilemma ist ein veritables! Plastikverpackungen für Lebensmittel und Konsumartikel warden teilweise zurecht als Verursacher für Müllberge, Meeres- und Umweltverschmutzung durch Verpackungsmüll oder als Quelle für Mikroplastikimmissionen ausgemacht. Konsumenten entwickeln dafür zunehmend Bewusstsein, gleichzeitig auch Ablehnung gegenüber Plastikverpackung. Immer häufiger wird ein Verbot derselben gefordert.
Qualitative und quantitative Analyse von gemischten Kunststoffabfällen
© Lehrstuhl fĂĽr Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2022)
Mit dem im Jahr 2019 beschlossenen „Green Deal“ fordert die Europäische Union von seinen Mitgliedsstaaten, dass bis zum Jahr 2030 mindestens 55 % der anfallenden Kunststoffverpackungsabfälle recycelt werden (Lumpe & Rossig 2021). An die Aufbereitung und Sortierung von gemischten Kunststoffabfällen resultieren daraus hohe Anforderungen, da nur bei einer entsprechenden Reinheit der Rezyklate ein höherwertiges werkstoffliches Recycling überhaupt erst möglich wird. Zur Bewertung der gewonnenen Sortierprodukte ist es somit erforderlich, deren qualitative und quantitative Zusammensetzung zu bestimmen.
© Lehrstuhl fĂĽr Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2022)
Mit dem im Jahr 2019 beschlossenen „Green Deal“ fordert die Europäische Union von seinen Mitgliedsstaaten, dass bis zum Jahr 2030 mindestens 55 % der anfallenden Kunststoffverpackungsabfälle recycelt werden (Lumpe & Rossig 2021). An die Aufbereitung und Sortierung von gemischten Kunststoffabfällen resultieren daraus hohe Anforderungen, da nur bei einer entsprechenden Reinheit der Rezyklate ein höherwertiges werkstoffliches Recycling überhaupt erst möglich wird. Zur Bewertung der gewonnenen Sortierprodukte ist es somit erforderlich, deren qualitative und quantitative Zusammensetzung zu bestimmen.
Potential der Sortierung von Kunststoffen aus Siedlungsabfall vor der
MĂĽllverbrennung
© Lehrstuhl fĂĽr Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2022)
Tomra hat Siedlungsabfälle in verschiedenen Ländern Europas analysiert und festgestellt, dass in Ländern mit separater Sammlung von Kunststoffen oder Kunststoffteilströmen immer noch rund 10% an Kunststoffen im Siedlungsabfall sind. In Ländern ohne separate Sammlung ist der Kunststoffgehalt dementsprechend höher. Trotz konstanter Aufklärungs- und Öffentlichkeitsarbeit werden Fehlwürfe auch weiterhin nicht ausbleiben. Die Gründe sind unterschiedlich und können von zu komplexen Sammelsystemen, schlecht koordinierter Abfalllogistik bis zu der Bequemlichkeit der Benutzer reichen. Um auf dieses zurzeit verlorene Potential der Kunststoffe Zugriff zu bekommen ist eine Sortierung des Siedlungsabfalls vor der Verbrennung unumgänglich.
© Lehrstuhl fĂĽr Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2022)
Tomra hat Siedlungsabfälle in verschiedenen Ländern Europas analysiert und festgestellt, dass in Ländern mit separater Sammlung von Kunststoffen oder Kunststoffteilströmen immer noch rund 10% an Kunststoffen im Siedlungsabfall sind. In Ländern ohne separate Sammlung ist der Kunststoffgehalt dementsprechend höher. Trotz konstanter Aufklärungs- und Öffentlichkeitsarbeit werden Fehlwürfe auch weiterhin nicht ausbleiben. Die Gründe sind unterschiedlich und können von zu komplexen Sammelsystemen, schlecht koordinierter Abfalllogistik bis zu der Bequemlichkeit der Benutzer reichen. Um auf dieses zurzeit verlorene Potential der Kunststoffe Zugriff zu bekommen ist eine Sortierung des Siedlungsabfalls vor der Verbrennung unumgänglich.
Effizienzsteigerung in der sensorgestĂĽtzten Sortierung
© Lehrstuhl fĂĽr Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2022)
Sensorgestützte Sortieranlagen sind sehr anfällig für Änderungen der Eingangsmenge und -qualität, wobei die Oberflächenbedingungen den Sortiererfolg stark beeinflussen und Anlagen häufig über- oder unterfahren werden, was die Sortiereffizienz verringert (Küppers et al. 2021). Die Sortiereffizienz wird üblicherweise basierend auf Recovery, Ausbringung und Reinheit, drei massespezifischen [m%] Indikatoren, analysiert. Diese wurden zuvor von Friedrich et al. (2022) wie in den folgenden Absätzen definiert.
© Lehrstuhl fĂĽr Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2022)
Sensorgestützte Sortieranlagen sind sehr anfällig für Änderungen der Eingangsmenge und -qualität, wobei die Oberflächenbedingungen den Sortiererfolg stark beeinflussen und Anlagen häufig über- oder unterfahren werden, was die Sortiereffizienz verringert (Küppers et al. 2021). Die Sortiereffizienz wird üblicherweise basierend auf Recovery, Ausbringung und Reinheit, drei massespezifischen [m%] Indikatoren, analysiert. Diese wurden zuvor von Friedrich et al. (2022) wie in den folgenden Absätzen definiert.
Implementierung von Sensor-based Material flow Monitoring in einer Kunststoffsortieranlage
© Lehrstuhl fĂĽr Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2022)
In einer Umfrage des Umweltbundesamtes (2019) bestätigen die Betreiber großer Sortieranlagen für Leichtverpackungen (LVP) in Österreich, dass die technischen Potentiale zur Erreichung der besten Sortierergebnisse nicht ausgeschöpft sind und Bedarf an Nachrüstung besteht. Lediglich 31 Ma.-% – 38 Ma.-% des Outputs gelten aktuell als Zielfraktionen für das Recycling. Insbesondere die Qualität der PET-Sortierung ist in Österreich besonders relevant, da etwa ein Viertel aller in Österreich für das werkstoffliche Recycling übernommenen Kunststoffabfälle Verpackungsabfälle aus PET sind. Auch dürfen in Österreich Rezyklate für den Lebensmittelbereich bis dato ausschließlich aus PET sein (UBA 2021).
© Lehrstuhl fĂĽr Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2022)
In einer Umfrage des Umweltbundesamtes (2019) bestätigen die Betreiber großer Sortieranlagen für Leichtverpackungen (LVP) in Österreich, dass die technischen Potentiale zur Erreichung der besten Sortierergebnisse nicht ausgeschöpft sind und Bedarf an Nachrüstung besteht. Lediglich 31 Ma.-% – 38 Ma.-% des Outputs gelten aktuell als Zielfraktionen für das Recycling. Insbesondere die Qualität der PET-Sortierung ist in Österreich besonders relevant, da etwa ein Viertel aller in Österreich für das werkstoffliche Recycling übernommenen Kunststoffabfälle Verpackungsabfälle aus PET sind. Auch dürfen in Österreich Rezyklate für den Lebensmittelbereich bis dato ausschließlich aus PET sein (UBA 2021).
