Kinetische Modellierung einer Kunststoff Pyrolyse
© Lehrstuhl fĂĽr Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2020)
Das ReOil Verfahren der OMV Refining & Marketing GmbH ist ein vielversprechender Weg, die Recycling Ziele von Kunststoffverpackungen der Europäischen Kommission zu erreichen. In diesem Pyrolyse Prozess werden gemischte Kunststoffabfälle chemisch recycelt und die daraus gewonnen Kohlenwasserstoffe werden wieder zu petrochemischen Grundstoffen oder Treibstoffen weiterverarbeitet. Da die Rentabilität eines solchen Prozesses stark von der verarbeitenden Menge abhängt, muss eine wesentliche Vergrößerung des Maßstabs erfolgen. Zu diesem Zweck wird ein Modell benötigt, welches aus der Zusammensetzung des Einsatzstroms die Ausbeuten vorhersagen kann und damit die Möglichkeit bietet optimale Prozessbedingungen einzustellen. Darum wurde ein Reaktormodell für die im ReOil Verfahren verwendeten Rohrreaktoren aufgebaut, welches sich der Methode des sogenannten „Lumped Kinetic Modeling“ bedient, um die Vielzahl an auftretenden Kohlenwasserstoffspezies erfassen zu können. Mit Hilfe einer Pilotanlage werden Reaktionsdaten für die Kunststoffpyrolyse gesammelt und so das Modell stetig weiterentwickelt.
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Das ReOil Verfahren der OMV Refining & Marketing GmbH ist ein vielversprechender Weg, die Recycling Ziele von Kunststoffverpackungen der Europäischen Kommission zu erreichen. In diesem Pyrolyse Prozess werden gemischte Kunststoffabfälle chemisch recycelt und die daraus gewonnen Kohlenwasserstoffe werden wieder zu petrochemischen Grundstoffen oder Treibstoffen weiterverarbeitet. Da die Rentabilität eines solchen Prozesses stark von der verarbeitenden Menge abhängt, muss eine wesentliche Vergrößerung des Maßstabs erfolgen. Zu diesem Zweck wird ein Modell benötigt, welches aus der Zusammensetzung des Einsatzstroms die Ausbeuten vorhersagen kann und damit die Möglichkeit bietet optimale Prozessbedingungen einzustellen. Darum wurde ein Reaktormodell für die im ReOil Verfahren verwendeten Rohrreaktoren aufgebaut, welches sich der Methode des sogenannten „Lumped Kinetic Modeling“ bedient, um die Vielzahl an auftretenden Kohlenwasserstoffspezies erfassen zu können. Mit Hilfe einer Pilotanlage werden Reaktionsdaten für die Kunststoffpyrolyse gesammelt und so das Modell stetig weiterentwickelt.
Chemisches Recycling – neue Verfahren und neue Player in der Abfallwirtschaft? Stand und Ausblick
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Die nahezu täglichen Bilder über teilweise unfassbare Verschmutzungen von Meeren, Flüssen und urbanem Raum mit verschiedenartigsten Kunststoffabfällen haben sowohl auf politischer Ebene wie auch auf rechtlicher und technischer Ebene richtungsweisende Reaktionen ausgelöst: Die Europäische Union hat mit ihrer Kunststoffstrategie, mit der Richtlinie über Einwegartikel aus Kunststoffen und mit der Forderung nach einem Mindestrezyklatgehalt in Kunststoffgetränkegebinden aus globaler Sicht eine Vorreiterrolle eingenommen und umweltpolitisch starke Akzente gesetzt. Hersteller von Verpackungen aus Kunststoffen, Kunststoffproduzenten aber auch die chemische Industrie als Hersteller diverser Grundstoffe sind durch die globale Berichterstattung über das Kunststoffabfallproblem sowohl medial als auch aus rechtlicher Sicht unter Handlungsdruck geraten.
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Die nahezu täglichen Bilder über teilweise unfassbare Verschmutzungen von Meeren, Flüssen und urbanem Raum mit verschiedenartigsten Kunststoffabfällen haben sowohl auf politischer Ebene wie auch auf rechtlicher und technischer Ebene richtungsweisende Reaktionen ausgelöst: Die Europäische Union hat mit ihrer Kunststoffstrategie, mit der Richtlinie über Einwegartikel aus Kunststoffen und mit der Forderung nach einem Mindestrezyklatgehalt in Kunststoffgetränkegebinden aus globaler Sicht eine Vorreiterrolle eingenommen und umweltpolitisch starke Akzente gesetzt. Hersteller von Verpackungen aus Kunststoffen, Kunststoffproduzenten aber auch die chemische Industrie als Hersteller diverser Grundstoffe sind durch die globale Berichterstattung über das Kunststoffabfallproblem sowohl medial als auch aus rechtlicher Sicht unter Handlungsdruck geraten.
MTV 2019 in Ă–sterreich - Ăśberblick ĂĽber den Einsatz von Mehrwegtransportverpackungen in Ă–sterreich
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Transportverpackungen sind Verpackungen, die dazu dienen, Waren oder Güter entweder vom Herstellerunternehmen bis zum Vertreiber oder auf dem Weg über den Vertreiber bis zur Abgabe an die Letztverbraucher*innen vor Schäden zu bewahren, oder die aus Gründen der Sicherheit des Transports ver-wendet werden. Einwegtransportverpackungen (ETV) sind nur für einen einzigen Transport bestimmt. Das kann z.B. darin begründet liegen, dass eine Rückführung und erneute Verwendung nicht wirtschaftlich sind, die Verpackung weiteren Transporten nicht standhält oder dass es sich bei dem Packgut um Unikate handelt, die eine ganz speziell zugeschnittene Verpackung erfordern. Mehrwegtransportverpackungen (MTV) sind für mehrere Umläufe vorgesehen, wodurch die Anzahl an Ver-packungen und damit auch die Menge des Verpackungsabfalls gesenkt werden. Derzeit liegen nur wenige Daten zum Einsatz von MTV in Österreich vor und es gibt nur wenige Informationen zur Art und Anzahl der eingesetzten MTV. In der vorliegenden Studie wird ein Überblick zum Einsatz von Mehrwegtransportverpackungen in Österreich in ausgewählten Branchen geschaffen.
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Transportverpackungen sind Verpackungen, die dazu dienen, Waren oder Güter entweder vom Herstellerunternehmen bis zum Vertreiber oder auf dem Weg über den Vertreiber bis zur Abgabe an die Letztverbraucher*innen vor Schäden zu bewahren, oder die aus Gründen der Sicherheit des Transports ver-wendet werden. Einwegtransportverpackungen (ETV) sind nur für einen einzigen Transport bestimmt. Das kann z.B. darin begründet liegen, dass eine Rückführung und erneute Verwendung nicht wirtschaftlich sind, die Verpackung weiteren Transporten nicht standhält oder dass es sich bei dem Packgut um Unikate handelt, die eine ganz speziell zugeschnittene Verpackung erfordern. Mehrwegtransportverpackungen (MTV) sind für mehrere Umläufe vorgesehen, wodurch die Anzahl an Ver-packungen und damit auch die Menge des Verpackungsabfalls gesenkt werden. Derzeit liegen nur wenige Daten zum Einsatz von MTV in Österreich vor und es gibt nur wenige Informationen zur Art und Anzahl der eingesetzten MTV. In der vorliegenden Studie wird ein Überblick zum Einsatz von Mehrwegtransportverpackungen in Österreich in ausgewählten Branchen geschaffen.
90 %-Erfassung von Kunststoff-Getränkeverpackungen
© Lehrstuhl fĂĽr Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2020)
Die EU-Richtlinie zur Verringerung von Einwegplastik (Single-Use-Plastic- oder SUP-Richtlinie) sieht vor, dass Kunststoffgetränkeflaschen bis zum Jahr 2029 zu zumindest 90 % zum Zwecke des Recyclings getrennt gesammelt werden. Dies erscheint nur mit einem Anreiz in Form eines Pfandes realistisch. Eine hohe Sammelquote an Getränkeflaschen liefert einen signifikanten Beitrag zur Erreichung von Recyclingzielen für Kunststoff-Verpackungen. Neben Getränkeflaschen sind zum Erreichen der Recyclingziele alle Kunststoff-Verpackungen entsprechend recycling-gerecht zu gestalten.
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Die EU-Richtlinie zur Verringerung von Einwegplastik (Single-Use-Plastic- oder SUP-Richtlinie) sieht vor, dass Kunststoffgetränkeflaschen bis zum Jahr 2029 zu zumindest 90 % zum Zwecke des Recyclings getrennt gesammelt werden. Dies erscheint nur mit einem Anreiz in Form eines Pfandes realistisch. Eine hohe Sammelquote an Getränkeflaschen liefert einen signifikanten Beitrag zur Erreichung von Recyclingzielen für Kunststoff-Verpackungen. Neben Getränkeflaschen sind zum Erreichen der Recyclingziele alle Kunststoff-Verpackungen entsprechend recycling-gerecht zu gestalten.
Kreislaufwirtschaft in der Steiermark – zukunftsweisende Ansätze auf Landesebene
© Lehrstuhl fĂĽr Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2020)
Das Land Steiermark hat sich mit dem Landes-Abfallwirtschaftsplan Steiermark 2019 (Winter 2019) dem Weg zur ressourceneffizienten Kreislaufwirtschaft verschrieben. Er definiert als übergeordnete Vision den Wandel zur Kreislaufwirtschaft bis zum Jahr 2050 und legt in diesem Sinne konkrete Strategien und Ziele für die nächsten Jahre fest. Dieser Weg erfordert eine Entkopplung des Wirtschaftswachstums vom Ressourcenverbrauch. Anstelle der bisher in vielen Bereichen noch immer vorherrschenden linearen Produktions- und Nutzungsketten Primärrohstoffentnahme, Produktion, Nut-zung, Entsorgung) muss eine möglichst lange und werterhaltende Nutzung von Produkten und Rohstoffen im Mittelpunkt stehen. Die gesetzlichen Grundlagen dafür wurden bereits mit der Einführung der fünfstufigen Abfallhierarchie in der europäischen Abfallrahmenrichtlinie 2008 geschaffen.
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Das Land Steiermark hat sich mit dem Landes-Abfallwirtschaftsplan Steiermark 2019 (Winter 2019) dem Weg zur ressourceneffizienten Kreislaufwirtschaft verschrieben. Er definiert als übergeordnete Vision den Wandel zur Kreislaufwirtschaft bis zum Jahr 2050 und legt in diesem Sinne konkrete Strategien und Ziele für die nächsten Jahre fest. Dieser Weg erfordert eine Entkopplung des Wirtschaftswachstums vom Ressourcenverbrauch. Anstelle der bisher in vielen Bereichen noch immer vorherrschenden linearen Produktions- und Nutzungsketten Primärrohstoffentnahme, Produktion, Nut-zung, Entsorgung) muss eine möglichst lange und werterhaltende Nutzung von Produkten und Rohstoffen im Mittelpunkt stehen. Die gesetzlichen Grundlagen dafür wurden bereits mit der Einführung der fünfstufigen Abfallhierarchie in der europäischen Abfallrahmenrichtlinie 2008 geschaffen.
Wirtschaftliche Motive fĂĽr Ein- und Mehrwegverpackungen
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Warum sollte eine Volkswirtschaft für Getränkeverpackungen Mehrweggebinde be-vorzugen? Getränkeverpackungen stehen dabei wegen ihrer Alltäglichkeit im Mittelpunkt der Diskussion (Hauer et al. 2020, Runder Tisch 2020). Die im Vergleich zu anderen Kunststoffprodukten geringe Werkstoffvielfalt erlaubt meist eine verhältnismäßig einfache Kreislaufführung über die Abfallwirtschaft durch Sortierung und Recycling. Das aufwendige Sammeln, Sortieren und Recycling von PET führt selbst in abfallwirtschaftlich hochentwickelten Ländern wie Österreich zu einer Kreislaufquote von gerade einmal 14 % in dasselbe Produkt Einwegflasche (eigene Berechnungen). Damit kommt dem Material PET gerade einmal eine 1,3-fache Verwendung zu. Schon Eine zweite Nutzung im Sinne von Mehrweg wäre bereits ressourcenschonender.
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Warum sollte eine Volkswirtschaft für Getränkeverpackungen Mehrweggebinde be-vorzugen? Getränkeverpackungen stehen dabei wegen ihrer Alltäglichkeit im Mittelpunkt der Diskussion (Hauer et al. 2020, Runder Tisch 2020). Die im Vergleich zu anderen Kunststoffprodukten geringe Werkstoffvielfalt erlaubt meist eine verhältnismäßig einfache Kreislaufführung über die Abfallwirtschaft durch Sortierung und Recycling. Das aufwendige Sammeln, Sortieren und Recycling von PET führt selbst in abfallwirtschaftlich hochentwickelten Ländern wie Österreich zu einer Kreislaufquote von gerade einmal 14 % in dasselbe Produkt Einwegflasche (eigene Berechnungen). Damit kommt dem Material PET gerade einmal eine 1,3-fache Verwendung zu. Schon Eine zweite Nutzung im Sinne von Mehrweg wäre bereits ressourcenschonender.
Entwicklungen auf dem Gebiet der sensorgestĂĽtzten Sortierung von MĂĽll bei Binder+Co
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Der Einsatz modernster Maschinen in der Aufbereitung und Recycling von primären und sekundären Rohstoffen ist in der heutigen Zeit nicht mehr wegzudenken. Binder+Co kann in diesem Bereich auf eine 125 Jahre lange Erfahrung zurückblicken und ist Pionier im Bereich der sensorgestützten Sortierung von Schüttgütern. Die ersten Sortierer dieser Art wurden bereits Mitte der 1980er ausgeliefert (Kalcher 2011). Seither wurden die Sortierer konsequent hinsichtlich Sensorik und Effektorik weiter-entwickelt und decken alle gängigen Sensortechnologien ab. Dadurch ist die Produktlinie namens CLARITY, welche die optischen Sortierer von Binder+Co im Bereich Recycling abdeckt, seit Jahrzenten eine etablierte Technologie.
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Der Einsatz modernster Maschinen in der Aufbereitung und Recycling von primären und sekundären Rohstoffen ist in der heutigen Zeit nicht mehr wegzudenken. Binder+Co kann in diesem Bereich auf eine 125 Jahre lange Erfahrung zurückblicken und ist Pionier im Bereich der sensorgestützten Sortierung von Schüttgütern. Die ersten Sortierer dieser Art wurden bereits Mitte der 1980er ausgeliefert (Kalcher 2011). Seither wurden die Sortierer konsequent hinsichtlich Sensorik und Effektorik weiter-entwickelt und decken alle gängigen Sensortechnologien ab. Dadurch ist die Produktlinie namens CLARITY, welche die optischen Sortierer von Binder+Co im Bereich Recycling abdeckt, seit Jahrzenten eine etablierte Technologie.
Abbaubare Kunststoffe unter nicht optimierten Umweltbedingungen
© Lehrstuhl fĂĽr Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2020)
Plastik in der Umwelt hat sich zu einem der bedeutendsten und am meisten wahrgenommenen Umweltprobleme entwickelt. Viele Bestrebungen, etwa das Verbot von Einwegkunststoffen, höhere Kunststoffrecyclingraten oder Biokunststoffe, versuchen dieses Problem zu lösen. Doch gerade Biokunststoffe werden sehr kontrovers diskutiert. Der Zerfall von Kunststoffen in Fragmente und die biologische Abbaubarkeit hängen stark von den Umgebungsbedingungen des Kunststoffes ab. Kompostierbare Kunststoffe werden also nicht zwangsläufig ebenso gut in Gewässern abgebaut. Über Zeitdauer von Zerfall und biologischen Abbau kompostierbarer Kunststoffe in natürlichen Gewässern sind kaum Informationen vorhanden. Heimkompostierbare und EN13432 zertifizierte Kunststoffe wurden für 4,5 bzw. 10 Monaten in ei-nen Gartenteich gehängt und untersucht. Es wurde kein Zerfall oder Abbau beobachtet.
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Plastik in der Umwelt hat sich zu einem der bedeutendsten und am meisten wahrgenommenen Umweltprobleme entwickelt. Viele Bestrebungen, etwa das Verbot von Einwegkunststoffen, höhere Kunststoffrecyclingraten oder Biokunststoffe, versuchen dieses Problem zu lösen. Doch gerade Biokunststoffe werden sehr kontrovers diskutiert. Der Zerfall von Kunststoffen in Fragmente und die biologische Abbaubarkeit hängen stark von den Umgebungsbedingungen des Kunststoffes ab. Kompostierbare Kunststoffe werden also nicht zwangsläufig ebenso gut in Gewässern abgebaut. Über Zeitdauer von Zerfall und biologischen Abbau kompostierbarer Kunststoffe in natürlichen Gewässern sind kaum Informationen vorhanden. Heimkompostierbare und EN13432 zertifizierte Kunststoffe wurden für 4,5 bzw. 10 Monaten in ei-nen Gartenteich gehängt und untersucht. Es wurde kein Zerfall oder Abbau beobachtet.
Qualitätsbezogene Bewertung der Recyclingleistung mittels Statistischer Entropie
© Lehrstuhl fĂĽr Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2020)
Mit der Umsetzung des Europäischen Kreislaufwirtschaftspaketes wurde eine Vielzahl neuer Recyclingziele implementiert. Zusätzlich werden bei diesen auch die erzielten Recyclingqualitäten betrachtet. Es wurde jedoch im Zuge dessen verabsäumt, die bestehende Recyclingquotenberechnung um qualitative Aspekte zu erweitern.
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Mit der Umsetzung des Europäischen Kreislaufwirtschaftspaketes wurde eine Vielzahl neuer Recyclingziele implementiert. Zusätzlich werden bei diesen auch die erzielten Recyclingqualitäten betrachtet. Es wurde jedoch im Zuge dessen verabsäumt, die bestehende Recyclingquotenberechnung um qualitative Aspekte zu erweitern.
Nachhaltige Verpackungen – Materialeffizienz anhand Vorbild Natur?!
© Lehrstuhl fĂĽr Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2020)
In Österreich fallen jährlich rund 1,34 Millionen Tonnen Verpackungsabfälle an, davon entfallen 22 % auf Kunststoffverpackungen. Die Menge dieser ist von 2011 bis 2016 um circa 10 % gestiegen (BMK, 2020).
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In Österreich fallen jährlich rund 1,34 Millionen Tonnen Verpackungsabfälle an, davon entfallen 22 % auf Kunststoffverpackungen. Die Menge dieser ist von 2011 bis 2016 um circa 10 % gestiegen (BMK, 2020).
