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Nachhaltigkeit

Chemisches Recycling von Kunststoffabfällen

Dialogforum Chemisches Recycling: 

Lebenszyklusanalyse über Energiebedarf, CO2-Emissionen und die Nachhaltigkeit von ChemCyclingTM   

 

Von Kunststoffabfällen zu neuen chemischen Produkten

Kunststoffe bieten vielerlei Nutzen, zum Beispiel verhindern sie in Form von Verpackungen den Verderb von Nahrungsmitteln, machen Autos leichter und dämmen Hauser. Kunststoffabfälle jedoch, und insbesondere Kunststoffmüll in den Weltmeeren, stellt eine große globale Herausforderung dar. Gesetzgeber weltweit erhöhen den Druck, indem sie Recyclingziele erhöhen und die Wiederverwertbarkeit von Materialien fordern. Viele unserer Kunden haben sich weiterhin darauf verpflichtet, den Anteil von recyceltem Material in ihren Produkten zu erhöhen. Diesen Herausforderungen kann mit Innovationen und gemeinsamen globalen Anstrengungen entlang der Wertschöpfungskette begegnet werden und wir werden unseren Beitrag dazu leisten. So ist BASF beispielsweise Gründungsmitglied der Alliance to End Plastic Waste, weil es einer gemeinsamen Anstrengung von Unternehmen, Regierungs- und Nichtregierungsorganisationen sowie der Zivilgesellschaft bedarf, um der globalen Herausforderung von Plastikmüll in der Umwelt zu begegnen. 

Da das mechanische Recycling begrenzt ist, z.B. aufgrund hoher Sortieranforderungen und abnehmender Materialqualität in jedem Zyklus, hat sich BASF dieser Herausforderung gestellt und entwickelt innovative Technologien für das Recycling von Kunststoffen. Dazu gehören die Forschung und Entwicklung neuer Materialien und Additive, die Recyclingprozesse erleichtern, sowie mehrere chemische Recyclingprozesse zur Wertschöpfung aus Kunststoffabfällen. Das chemische Recycling ermöglicht das Recycling von Kunststoffen, für die heute Recyclinglösungen oder Kapazitäten fehlen, und ergänzt somit das werkstoffliche Recycling.

Fakten über chemisches Recycling  

  • Sinnvolle Ergänzung: Während große Mengen von sortenreinen Kunststoffen mechanisch recycelt werden können und sollten, kann das chemische Recycling beispielsweise gemischte Kunststoffe verarbeiten. Bei gemischten Kunststoff-Abfallströmen kann es unmöglich oder sehr ineffizient sein, sie für ein hochwertiges mechanisches Recycling zu sortieren. Rund 70% des gemischten Kunststoffabfalls können durch Pyrolyse in Sekundärrohstoffe umgewandelt werden. 

  • Neuware-Qualität: Beim chemischen Recycling werden die Kunststoffabfälle wieder in Rohstoffe für die chemische Industrie umgewandelt und im BASF-Produktionsverbund hergestellten Produkten über ein Massenbilanzverfahren zugeordnet. Diese Produkte haben genau die gleichen Eigenschaften wie aus fossilen Rohstoffen hergestellte Produkte.

  • Einfache Handhabung: Unsere Kunden können diese Produkte wie konventionell hergestellte Produkte weiterverarbeiten und in Anwendungen mit hohen Anforderungen an Qualität, Hygiene und Leistung einsetzen. Dazu gehören z.B. medizinische Anwendungen, Lebensmittelverpackungen oder sicherheitsrelevante Automobilteile. 

  • Lösungsorientiert: Chemisches Recycling ist eine Verwertungsoption für Hochleistungskunststoffe, z.B. Mehrschichtverpackungen. Kunststoffprodukte und -verpackungen können oder sollten nicht immer auf mechanisches Recycling ausgerichtet werden, wenn dies beispielsweise zu einer Beeinträchtigung der Leistung führen oder die Abfallmenge von vornherein erhöhen würde.  

  • Transparent zertifiziert: Sowohl das Massenbilanzverfahren, über das der Anteil des recycelten Rohstoffs dem Produkt zugeordnet wird, als auch die Produkte selbst sind von unabhängigen Auditoren zertifiziert.  

Beispiel für chemisches Recycling: Der ChemCycling-Kreislauf

Das chemische Recycling kann dazu beitragen, den Anteil von Kunststoffabfällen zu reduzieren, der auf Deponien oder thermisch verwertet wird. Beim chemischen Recycling können fossile Ressourcen für die chemische Produktion durch recycelte Materialien aus Kunststoffabfällen ersetzt werden. Wie das funktioniert? Kunststoffabfälle werden in sekundäre Rohstoffe wie Pyrolyseöl oder Monomere umgewandelt, z.B. durch thermochemische Prozesse, Hydrolyse oder Solvolyse. Die recycelten Rohstoffe können in unseren existierenden Anlagen für die Herstellung neuer Kunststoffe verwendet werden. Basierend auf dem Massenbilanzansatz wird der Anteil an recyceltem Material dem Produkt nach einer von einem unabhängigen Auditor geprüften Methode zugeordnet. Das Ergebnis: Zertifizierte Produkte, die nicht von aus fossilen Rohstoffen hergestellten Produkten zu unterscheiden sind und die von unseren Kunden in anspruchsvollen Anwendungen, z.B. Lebensmittelverpackungen, eingesetzt werden können. 

Mit der Ökoeffizienz-Analyse stellen wir sicher, dass innovative Ansätze einen Mehrwert für die Umwelt schaffen. 

Video: ChemCycling – erste Prototypen

Das ChemCyclingTM-Projekt

ChemCyclingTM ist der Name eines Projekts, das BASF im Jahr 2018 mit dem Ziel gestartet hat, Produkte aus chemisch recycelten Kunststoffabfällen im industriellen Maßstab herzustellen. Da wir uns auf Kunststoffabfälle konzentrieren, für die noch keine hochwertigen Recyclingverfahren etabliert sind, ergänzt ChemCyclingTM das werkstoffliche Recycling. Beispiele für Altkunststoffe, die sich werkstofflich schwer recyceln lassen, sind gemischte Kunststoffabfälle, verunreinigte Kunststoffe oder mehrschichtige Lebensmittelverpackungen.

Im Projekt ChemCyclingTM arbeiten wir mit Technologiepartnern zusammen, die mit dem thermochemischen Verfahren der Pyrolyse Kunststoffabfälle in Rohstoffe (Pyrolyseöl) umwandeln. Wir können dieses Öl in unseren Produktionsverbund am Anfang der Wertschöpfungskette (z.B. Steamcracker) einspeisen und damit fossile Rohstoffe ersetzen. In der Pilotphase hat BASF erste Prototypen gemeinsam mit Kunden vorgestellt. Dazu gehören Mozzarella-Käseverpackungen, transparente Kühlschrankelemente und Isolierboxen für sensible Anwendungen. Im Jahr 2020 wurden die ersten kommerziellen Produkte von Kunden auf dem deutschen Markt eingeführt.

Wir haben Partnerschaften mit Quantafuel, Pyrum und New Energy aufgebaut. Quantafuel ist spezialisiert auf die Pyrolyse von gemischten Kunststoffabfällen und die Reinigung des entstehenden Öls. Pyrum und New Energy sind auf die Pyrolyse von Altreifen spezialisiert. BASF nutzt das Pyrolyseöl aus Altreifen als zusätzliche Rohstoffquelle neben dem Öl aus Mischkunststoffabfällen, dessen Verwendung langfristig im Mittelpunkt des ChemCycling-Projekts steht. Die Partnerschaften sind ein wichtiger Schritt, um eine breite Lieferbasis für Pyrolyseöl aufzubauen und Kunden Produkte auf der Basis chemisch recycelter Kunststoffabfällen in kommerziellem Maßstab anbieten zu können.

Allerdings muss jeder neue Recyclingprozess sowohl vom Markt als auch von den Regulierungsbehörden als Recycling anerkannt werden. Derzeit sind noch viele technische, wirtschaftliche und regulatorische Fragen offen. Wir arbeiten eng mit den relevanten Parteien zusammen, um diese Herausforderungen anzugehen.

ChemCycling-Präsentation beim Petrochemical and Refining Congress 2020

Projektleiter Christian Lach wird beim virtuellen Petrochemical and Refining Congress von 28.-30. September 2020 das ChemCycling-Projekt in der Session "Making the industry future clean. Alternative fuel production" präsentieren.

Im Februar 2019 nahm BASF an einem Policy Briefing zum Thema "Chemical Recycling - the missing piece to plastics circularity" teil, zu dem ein Mitglied des Europäischen Parlaments eingeladen hatte. Karmenu Vella, EU-Kommissar für Umwelt, Maritime Angelegenheiten und Fischerei, eröffnete die Veranstaltung. Mehr als 50 Interessenvertreter waren der Einladung gefolgt, darunter Entscheidungsträger des europäischen Parlaments, der europäischen Kommission, zivilgesellschaftlicher Gruppen und der Wirtschaft.