Nachhaltige Alternative zu LDPE: Durchbruch im Kunststoffrecycling

Universität Bayreuth präsentiert chemisch recycelbaren Kunststoff mit innovativem Design

Bild: Packung mit Salat, die mit Frischhaltefolie abgedeckt wird; Copyright: yavdat

Low Density Polyethylen (kurz LDPE) ist einer der weltweit meistgenutzten Kunststoffe, wie er zum Beispiel für Frischhaltefolie oder Mülltüten genutzt wird. Copyright: yavdat

11.03.2024

Ein Team von Forschenden der Universität Bayreuth, geleitet von Prof. Dr. Rhett Kempe, hat eine signifikante Entdeckung im Bereich der Kunststofftechnologie gemacht. Ihre Forschung, veröffentlicht in Advanced Science, stellt einen geschlossenen Recyclingkreislauf für Low Density Polyethylene (LDPE) vor, einem der am häufigsten verwendeten Kunststoffe, der bisher nur schwer zu recyceln war. Dieses neue Material könnte einen Wendepunkt für die Kunststoffindustrie und die Umwelt darstellen.

Innovatives Design für Recycelbarkeit und Nachhaltigkeit

Das Forschungsteam der Universität Bayreuth hat ein Kunststoffmaterial entwickelt, das in seiner chemischen Struktur LDPE ähnelt, jedoch deutlich nachhaltiger hergestellt und einfacher recycelt werden kann. "Wir haben damit ein neues chemisch recycelbares hochverzweigtes Polyolefin-Material eingeführt", erläutert Prof. Dr. Rhett Kempe. Die Einbindung von "Recycling Points" in den Kunststoff ermöglicht eine effiziente Zerlegung in kleinere Fragmente, die dann in einem geschlossenen Kreislauf wiederverwendet werden können.

Aussteller und Produkte rund ums Recycling

Alternativkunststoff (o.l.) im Vergleich zu kommerziellen Polyolefinen (u.l.). Die Löslichkeit der Fragmente bei 75°C in organischen Lösungsmitteln (o.r.) im Vergleich zu den anderen Polymeren (u.r.) ermöglicht potenziellen Ansatz zur Trennung von Kunststoffmixturen. Copyright: Universität Bayreuth

Energieschonende Produktion und gezielte Imitation

Die herkömmliche Produktion von LDPE erfordert extrem hohe Temperaturen und Druck (250 °C mit 2.500 bis 4.000 bar), was einen erheblichen Energieaufwand bedeutet. Die Bayreuther Wissenschaftler haben einen alternativen Ansatz gefunden: „Der Schlüssel zum Erfolg ist der Einsatz unserer neuen Katalysatoren, die unter entsprechenden milden Reaktionsbedingungen, zirka 70 Grad Celsius und zwei bar Druck, definierte Bausteine einer gewissen Größe herstellen“, sagt Kempe. Dieser Prozess nicht nur reduziert den Energieverbrauch erheblich, sondern bietet auch die Möglichkeit zur gezielten Herstellung von Kunststoffstrukturen.

Zukunft der Kunststoffindustrie

Diese Entwicklung zeigt großes Potenzial für nachhaltige Alternativen in der Kunststoffindustrie. Nicht nur verbessert sie die Recycelbarkeit von Kunststoffen, sondern setzt auch einen neuen Standard für die energiesparende Produktion. Die Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) und die SASOL Germany GmbH unterstreicht die Bedeutung und das Potenzial dieser Forschung.

Die Arbeit der Bayreuther Forschenden markiert einen bedeutenden Fortschritt in der Entwicklung von nachhaltigen Kunststoffmaterialien. Mit ihrem Ansatz bieten sie eine praktikable Lösung für eines der drängendsten Probleme der Kunststoffindustrie: die Notwendigkeit, die Lebensdauer von Kunststoffen durch effizientes Recycling zu verlängern und gleichzeitig den Produktionsprozess umweltfreundlicher zu gestalten.