Lebenszyklusanalyse (LCA) für ChemCycling®
Das mechanische Recycling wird auch weiterhin die bevorzugte Recyclinglösung sein, wenn es ökologisch vorteilhaft, technologisch möglich und wirtschaftlich umsetzbar ist. Es gibt jedoch auch Kunststoffabfallströme, die nicht für das mechanische Recycling geeignet sind. Ein Beispiel sind gemischte Kunststoffabfälle, bestehend aus verschiedenen Kunststoffarten, die aus wirtschaftlichen Gründen nicht weiter für ein mechanisches Recycling sortiert werden. Das hat zur Folge, dass sie sehr wahrscheinlich verbrannt werden1 und die dabei entstehende Energie zur Erzeugung von Dampf oder Elektrizität genutzt wird. In diesem Fall ist das chemische Recycling die bessere Option. Chemisches Recycling ergänzt das mechanische Recycling und kann eine nachhaltigere Lösung als die Verbrennung oder Deponierung von Kunststoffabfällen sein. Es trägt somit zu einem Kreislaufmodell und zum verantwortungsvollen Umgang mit Ressourcen bei.
1 In der EU 27 wird derzeit fast die Hälfte der Kunststoffabfälle, die für das werkstoffliche Recycling gesammelt werden, verbrannt oder deponiert. In der EU 27 wird die Deponierung bis 2035 verboten sein.
Meta-Studie zur Ökobilanz des chemischen Recyclings (2023)
Lebenszyklusanalysen (LCAs) zum chemischen Recycling analysieren den ökologischen Fußabdruck von Technologien und Produkten. Sie basieren auf einer soliden Methodik und schaffen Transparenz über die Auswirkungen auf die Nachhaltigkeit. Eine einzige Studie kann jedoch nicht das gesamte Bild zeigen. Verschiedene Ansätze legen unterschiedliche Systemgrenzen fest, gehen von unterschiedlichen Annahmen aus und beleuchten verschiedene Aspekte. Wir wollten uns einen Überblick über Ökobilanzen zum chemischen Recycling weltweit verschaffen. Daher beauftragte BASF Sphera damit, die Literatur zu Lebenszyklusanalysen über chemisches Recycling (Schwerpunkt Pyrolyse) auszuwerten und sowohl die Methodik als auch die Ergebnisse zu vergleichen.
Die globale Studie umfasste 15 LCAs, die zwischen 2003 und 2023 von akademischen Einrichtungen, der Industrie oder Nichtregierungsorganisationen veröffentlicht wurden und sich auf die Pyrolyse von gemischten Kunststoffabfällen konzentrieren. Die untersuchten LCAs unterschieden zwischen zwei Perspektiven: Die Abfallperspektive und die Perspektive des recycelten Produkts. Die Bewertung der LCAs konzentrierte sich auf den CO2-Fußabdruck der Technologie.
Die Ergebnisse aus dem Vergleich der Studien sind in der Metastudie zusammengefasst. In Bezug auf den CO2-Fußabdruck ergab die Metastudie, dass chemisches Recycling in den meisten Fällen zu einer Verminderung führt. In der Mehrzahl der Studien (7 von 9), die sich mit der Abfallperspektive befassen, weist die Pyrolyse ein besseres Treibhauspotenzial (Global Warming Potential, GWP) auf als die Verbrennung mit Energierückgewinnung. Nur in sehr außergewöhnlichen Fällen, in denen das Stromnetz hauptsächlich auf fossilen Ressourcen basiert, könnte die energetische Verwertung derzeit die bessere Option sein. Die Pyrolyse weist in allen Studien, die sich mit der Produktperspektive befassen, eine bessere GWP-Leistung auf als die Herstellung aus fossilen Rohstoffen.
Es wurde eine Reihe von Variablen ermittelt, die den CO2-Fußabdruck des chemischen Recyclings bestimmen: Die Ökobilanz der Pyrolyse hängt von der Umweltfreundlichkeit des verwendeten Strommixes, der vermiedenen Abfallentsorgung (Verbrennung/Deponierung), der Pyrolyseausbeute und den End-of-life-Szenarien ab. Folglich würden die Umstellung auf einen nachhaltigeren Strommix in der Zukunft und die Verbesserung der Ausbeute den Nachhaltigkeitsbeitrag des chemischen Recyclings weiter fördern.
Sie können die Präsentation mit den Ergebnissen der Metastudie im Download-Bereich dieser Seite herunterladen.
BASF Lebenszyklusanalyse (2020)
Eine von Sphera im Auftrag der BASF durchgeführte Lebenszyklusanalyse (LCA), die von drei unabhängigen Experten überprüft wurde, kommt zu dem eindeutigen Ergebnis, dass beim chemischen Recycling (genauer: Pyrolyse) von gemischten Kunststoffabfällen 50 Prozent weniger CO2 ausgestoßen wird als bei der Verbrennung dieser Abfälle.
Die LCA-Studie vergleicht außerdem die CO2-Emissionen von Kunststoffen, die auf Basis von Pyrolyseöl mittels eines Massenbilanzansatzes hergestellt wurden, mit konventionellen Kunststoffen aus fossilem Naphtha. Durch die Vermeidung von CO2-Emissionen, die bei einer Verbrennung der Kunststoffabfälle entstanden wären, verursachen die chemisch rezyklierten Kunststoffe deutlich weniger CO2-Emissionen als die fossil hergestellten.
Darüber kam die LCA-Studie zu dem Schluss, dass Kunststoffe, die über chemisches Recycling hergestellt wurden einen ähnlichen CO2-Fußabdruck haben wie Kunststoffe, die über mechanisches Recycling hergestellt wurden. Dabei wurde berücksichtigt, dass die Qualität von chemisch recycelten Produkten der von Neuware gleicht und dass gewöhnlich weniger Inputmaterial aussortiert werden muss als beim mechanischen Recycling.
Detailliertere Informationen zu den Ergebnissen finden Sie im Download-Bereich. Die vollständige Studie kann bei begründetem Interesse angefragt werden unter sustainability@basf.com.
Die Ergebnisse der von BASF beauftragten Studie sind vergleichbar mit den Ergebnissen einer Studie, die CE Delft im Auftrag der niederländischen Regierung durchgeführt hat.
Lebenszyklusanalyse von Altreifenpyrolyse (Pyrum 2022)
Wie nachhaltig das Recyclingverfahren für Altreifen unseres Partners Pyrum Innovations AG ist, belegt eine Ökobilanz des Fraunhofer Instituts für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik, mit der die Einsparungen der CO2-Emissionen des Pyrolyseverfahrens von Pyrum ermittelt wurden. Das Pyrolyseverfahren von Pyrum spart als erstes chemisches Recyclingverfahren mehr CO2-Emissionen ein als mechanisches Recycling von Altreifen. Im Vergleich zum aktuellen Recyclingmix in Deutschland wird sogar bis zu 72 % mehr CO2-Emissionen eingespart. Die Ökobilanz belegt wissenschaftlich, dass Pyrum nicht nur den Wertstoffkreislauf schließt, sondern auch mehr CO2-Emissionen einspart als alle derzeit genutzten, gängigen Recyclingverfahren für Altreifen (aktueller Recyclingmix für Altreifen in Deutschland: mechanische Verwertung (Marktanteil 52 %), Verbrennen von Altreifen in Zementwerken (42 %) und Ersatzbrennstoff (EBS)-Kraftwerken (6 %)).
Die Studie wurde in "Resources, Conservation and Recycling", Ausgabe 199, Dezember 2023, 107255 veröffentlicht und kann hier aufgerufen werden.