Chemisches Recycling: Königsdisziplin für die Kreislaufwirtschaft in der Kunststoffindustrie?

Fast 90 % aller Kunststoffverpackungen bestehen heute noch aus Neumaterial. Möchten wir das ändern, müssen wir neben dem mechanischen auch auf das chemische Recycling setzen. Mit einem umfänglichen Systemwandel können laut der aktuellen WWF-Studie "Verpackungswende jetzt" bis 2040 mehr als 20 Millionen Tonnen Neuplastik eingespart werden. SÜDPACK ist bereit für die nächsten Schritte und investiert daher in eine innovative Technologie des chemischen Recyclings.

Im Interview mit dem K-MAG berichtet Dirk Hardow über den Mehrwert des chemischen Recyclings und den Optimierungsbedarf bei den Voraussetzungen, um gesetzliche Vorgaben für den Einsatz von Rezyklaten erfüllen zu können.

Herr Hardow, wie funktioniert das chemische Recycling?

Dirk Hardow: Beim chemischen Recycling werden in einem Hochtemperaturverfahren Altkunststoffe unter Ausschluss von Sauerstoff in Pyrolyseöl umgewandelt. Dieses Öl kann für die Herstellung von Kunststoffen eingesetzt werden und ersetzt damit konventionelles Rohöl. In unserem Fall stellen wir hieraus Hochleistungsfolien für das Verpacken von Produkten mit hohen Qualitäts- und Hygieneanforderungen wie etwa Lebensmittel und Pharmazeutika her.

Für welche Materialien eignet sich das Verfahren?

Hardow: Im Vergleich zum mechanischen Recycling bietet das chemische Recycling deutlich mehr Möglichkeiten, insbesondere verunreinigte, gemischte oder andere Kunststoff-Fraktionen, die nicht mechanisch recycelt werden können, einer nachhaltigen Wiederverwertung zuzuführen. Darüber hinaus ist das Verfahren auch dafür geeignet, hochkomplexe Mehrschichtfolien aus unterschiedlichen Kunststoffen zu verwerten. Diese werden unter anderem in der Lebensmittelindustrie zum Verpacken unterschiedlichster Produkte wie etwa Fleisch- und Wurstwaren, Käse, Fisch, Backwaren etc. eingesetzt.

Sie investieren konkret in eine spezielle Technologie des chemischen Recyclings. Worum geht es hier genau?

Hardow: Es handelt sich hierbei um einen fortgeschrittenen thermo-chemischen Prozess zur Verflüssigung von festen Kohlenwasserstoffen in einem einstufigen Verfahren, der auch als Direktverölung bezeichnet wird. Die Recyclinganlagen unseres Kooperationspartners im münsterländischen Ennigerloh sind für den vollkontinuierlichen Betrieb genehmigt und seit März 2021 entsprechend den Nachhaltigkeitskriterien nach ISCC-Plus zertifiziert.

Insgesamt erachten wir das chemische Recycling und speziell unser Verfahren als einen wichtigen, komplementären Baustein für eine zirkuläre Wirtschaft in der Kunststoffindustrie. Und zwar immer dann, wenn das mechanische Recycling trotz weitreichendem Design for Circularity an seine Grenzen stößt.

Was ist das Besondere an Ihrem Verfahren – im Vergleich zu anderen chemischen Recycling-Verfahren?

Hardow: Aus unserer Sicht ist es derzeit das einzige Verfahren, das etliche der vieldiskutierten Nachteile des chemischen Recyclings weit hinter sich lässt – und damit echtes Zukunftspotenzial hat.

Mit bekannten Verfahren zur Vergasung oder Pyrolyse hat unsere Technologie gemein, dass feste organische Einsatzstoffe (Kunststoffe und Biomasse) durch Teilung (Cracken) der Kohlenwasserstoffketten in Öle und Gase umgewandelt werden. Jedoch unterscheidet sich das Verfahren maßgeblich durch seine Flexibilität hinsichtlich der Infeed-Materialen, die nicht unbedingt polyolefinischen Ursprungs sein müssen. Dank dieser hohen Feedstock-Toleranz eignet sich unsere Lösung für alle bereits erwähnten Kunststoffarten, die bis dato mechanisch nicht verwertbar sind. Es bieten sich also deutlich mehr Möglichkeiten, da die Technologie auf die Rückgewinnung der Wertstoffbauteile durch thermische Zersetzung abzielt. Zudem müssen die Kunststoffabfälle im Vorfeld nicht aufwändig sortiert werden. Aber klar ist natürlich: Je homogener der Abfallstrom, umso hochwertiger ist auch die Ausbeute.

Das Verfahren ist insgesamt auch nachhaltiger. Inwiefern?

Hardow: Der Prozess findet bei einer niedrigeren Temperatur von unter 400°C statt. So ist die Verkokung ausgeschlossen und es bilden sich keine giftigen Pyrolysegase. Die niedrige Temperatur, die Einstufigkeit des Verfahrens und die Einbringung der Energie über Friktion direkt ins Material ermöglichen die Stoffumwandlung bei relativ geringem Energieeinsatz.

Das chemische Recycling liefert außerdem immer wieder die gleiche, hochwertige Ausgangsqualität– im Gegensatz zum mechanischen Recycling. Beim mechanischen Recycling besteht oftmals die Herausforderung darin, auch langfristig dasselbe Qualitätsniveau zu erreichen, da Schwankungen in der Zusammensetzung des Infeed-Materials nicht immer ausgeschlossen werden können.

Wie sieht es mit der Qualität des neuen Sekundär-Rohstoffs aus, der unter dem Namen CLR, also Circular Liquid Ressource, vermarktet wird?

Hardow: Die Flüssigressource ähnelt in vielen wesentlichen Eigenschaften fossilem Erdöl bzw. den daraus gewonnenen Produkten. Sie kann daher als vollwertiges Substitut fossiler Ressourcen in bestehenden Anlagen der Raffinerien/Petrochemie verarbeitet werden, ist mit fossilen Ölen mischbar und ebenso wie diese lagerfähig. Genau genommen halten wir die Universalressource Kohlenwasserstoff im Kreislauf. Dies ist ein extrem wichtiger Aspekt – und eine völlig neue Dimension in puncto Kreislaufwirtschaft.

Insbesondere mechanisches Recycling gewinnt immer stärker an Bedeutung. Wie bewerten Sie diesen Umstand in Anbetracht der aktuellen Situation?

Hardow: Das werkstoffliche Recycling ist ein wichtiger Baustein der Kreislaufwirtschaft, keine Frage. Doch um Kreisläufe insbesondere im Bereich der Lebensmittelverpackung zu schließen, brauchen wir einen echten Technologie-Mix. Denn das mechanische Recycling stößt wie bereits geschildert an seine Grenzen: Die Qualität der Materialien und auch die Einsatzmöglichkeiten der so gewonnenen Wertstoffe reduzieren sich stetig – Downcycling ist eben nicht beliebig wiederholbar. Zudem ist der Spielraum für den Einsatz von mechanisch gewonnenen Rezyklaten in unserer Industrie noch sehr gering – und im Bereich der Lebensmittelverpackung derzeit nur für PET-Flakes zugelassen.

Abgesehen davon steht der Verpackungsindustrie nicht ausreichend Volumen an Rezyklaten zur Verfügung, um die geplanten gesetzlichen Vorgaben der PPWR (Packaging and Packaging Waste Regulation) zu erfüllen, sofern man sich ausschließlich auf das mechanische Recycling konzentriert. Mit der bestehenden Infrastruktur können wir definitiv auch in absehbarer Zeit nicht ausreichende Mengen an Kunststoffen recyceln. Dies ist auch ein zentrales Argument, das wir im Zusammenhang mit der Einführung der Verordnung aktuell mit Marktpartnern, Verbänden und politischen Vertretern diskutieren und wo wir unter anderem erheblichen Optimierungsbedarf sehen. Denn es reicht nicht, ein sinnvolles Gesetz zu verabschieden – Voraussetzungen für Investitionen und Kapazitätserweiterungen müssen geschaffen, Begrifflichkeiten definiert, Rahmenbedingungen geklärt und Ziele erreichbar sein. Hier gibt es aus Sicht von SÜDPACK noch viel zu tun.