Aus der Branche

• Fraunhofer CCPE veröffentlicht Positionspapier und Forschungsprogramm zum Recycling von Kunststoffen

Der Fraunhofer Cluster of Excellence Circular Plastics Economy CCPE hat ein Positionspapier zum Stand von Wissenschaft und Technik von Recyclingtechnologien für Kunststoffe vorgelegt. Der Schwerpunkt liegt auf chemischen Recyclingverfahren. Eine Marktanalyse zeigt aktuelle Industrieaktivitäten, außerdem werden die Fraunhofer-Kompetenzen im Kunststoff-Recycling im Überblick dargestellt.

Positionspapier und Forschungsprogramm zum Recycling von Kunststoffen

Rund 30 Fraunhofer Institute und Einrichtungen befassen sich mit dem Recycling und der Aufbereitung von Kunststoffen. Übersicht aktueller Initiativen zur Demonstration und Kommerzialisierung von chemischen Recyclingverfahren.

Das Positionspapier gibt einen Überblick über werk- und rohstoffliche (chemische) Aufbereitungstechnologien für Kunststoffe, die sich derzeit in der Entwicklung befinden und noch nicht zum Stand der Technik zählen. Insbesondere werden sogenannte chemische Recyclingverfahren eingeordnet. Beleuchtet werden dabei der technische Entwicklungsstand der Verfahren, deren Vor- und Nachteile, die regulatorischen und gesetzlichen Rahmenbedingungen, die ökonomische Machbarkeit sowie Potenziale für den Umwelt- und Klimaschutz. Eine Marktübersicht zeigt darüber hinaus, welche Projekte seitens der Industrie im Bereich chemischer Recyclingverfahren derzeit laufen, welche Abfallstoffe behandelt werden und welche Anlagenkapazität vorhanden bzw. geplant ist.

Prof. Matthias Franke, Leiter des Institutsteils Sulzbach-Rosenberg von Fraunhofer UMSICHT, entwickelt vor allem pyrolysebasierte Recycling­technologien. Er fasst die Ergebnisse zusammen: »Die Nachfrage nach hochwertigen Kunststoffrezyklaten nimmt derzeit zu. Hintergrund sind einerseits die Selbstverpflichtungen der Hersteller, andererseits die Vorgaben der Europäischen Union zum Rezyklateinsatz. Mit Rezyklateinsatzquoten und steigenden CO2-Preisen wird die Wettbewerbsfähigkeit von Rezyklaten gegenüber Primärware gestärkt, und die Abhängigkeit vom Rohölpreis aufgehoben. Dies schafft Investitionssicherheit für das Recycling. Neuartige Recyclingtechnologien sind nach unserer Einschätzung technisch in der Lage, die zusätzliche Nachfrage nach hochqualitativen Rezyklaten zu bedienen. Entwicklungs­bedarf gibt es vor allem noch bei komplexen Abfällen wie zum Beispiel Verbundmaterialien. Auch eine ökologische Gesamtbewertung der Verfahren steht noch aus.«

Ausgehend vom derzeitigen Entwicklungsstand schätzen die Fraunhofer Forschenden die Potenziale von alternativen Recyclingtechnologien insgesamt positiv ein, wenn Sie als Ergänzung zu etablierten werkstofflichen Verfahren eingesetzt werden. Sie seien technisch mach- und beherrschbar, sie könnten dazu beitragen, die Kreislaufführung von Kunststoffen zu verbessern und hochqualitative Sekundärrohstoffe für die Industrie bereit zu stellen. Vor allem die rohstofflichen / chemischen Verfahren könnten ein ergänzender Baustein für höherwertiges Kunststoff-Recycling sein besonders bei bisher schwer behandelbaren Abfallströmen.

Die Positionen des Fraunhofer CCPE im Einzelnen:

• Werkstoffliche Verfahren sind für sortenreine Kunststofffraktionen (Thermoplaste) die beste Wahl.
• Mit zunehmender Heterogenität, Verschmutzung oder Kontamination von Kunststoffabfällen kommt das werkstoffliche Recycling an seine Grenzen. Füll-, Stör- und Schadstoffe können in Sortier-, Wasch- und Extrusionsanlagen oft nicht vollständig ausgeschleust werden. Bestimmte Kunststoffsorten sind werkstofflich kaum verwertbar.
• Um eine Steigerung der Kreislaufführung von Kunststoffen zu erreichen, ist eine Ergänzung der werkstofflichen Verfahren durch alternative Prozesse und Prozess-Kombinationen erforderlich.
• Da chemische Recyclingverfahren ebenfalls in der Lage sind, Sekundärrohstoffe für die Kunststoffproduktion bereitzustellen, sollte die werkstoffliche Verwertungs­quote im Bereich der Verpackungskunststoffe durch eine technologieoffene Recyclingquote ersetzt werden. Dies würde technische Innovationen im mengenmäßig dominanten Recycling von Verpackungen fördern.
• Eine gesamtökologische Betrachtung von Recyclingverfahren oder Verfahrens­kombinationen für spezifische Altkunststoffe muss noch erbracht werden.
• Eine teilweise Substitution von erdölbasierten Basischemikalien durch chemische Rezyklate bspw. auf Basis von Kunststoffabfällen erscheint technologisch möglich.

Im Positionspapier stellt Fraunhofer CCPE eine Forschungsagenda vor:

1. Analyse von kunststoffhaltigen Abfällen verbessern
2. Transparenz über ökonomische und ökologische Auswirkungen durch Langzeitbetrieb herstellen
3. Dynamische Bewertungsmodelle für die Abfallbehandlung entwickeln
4. Recyclingtechnologien koppeln
5. Automatisierte, KI-basierte gestufte Recyclingverfahren erforschen
6. Rezyklate und Zwischenprodukte aus den Recyclingprozessen optimieren

Korteks, einer der weltweit größten Garnproduzenten mit Sitz in Bursa, Türkei, stellt auf einer Starlinger Recyclinganlage Polyesterfilamentgarne aus Recyclingmaterial her.

Mit dem neuen Recyclingwerk, das ein überdachtes Areal von 17.000 m² umfasst und eine monatliche Produktionskapazität von 600 Tonnen erreicht, konnte Korteks den Produktionsabfall bei der Polyestergarnerzeugung aus PES-Neuware auf null senken.

Die recoSTAR universal 165 H-VAC iV+ von Starlinger, die Teil der 10-Millionen-Dollar-Investition von Korteks in ein neues Kunststoff-Recyclingwerk ist, wurde im Mai 2021 in Betrieb genommen. Sie hat eine Produktionskapazität von 7.200 Tonnen pro Jahr und verarbeitet sauberen Produktionsabfall aus der hauseigenen Polyesterfaserproduktion zusammen mit gewaschenen Post-Consumer PET-Flaschenflakes im Verhältnis 50:50. Korteks verwendet das Polyester-Regranulat für seine neue Polyestergarn-Produktlinie, die zu 100 % aus recyceltem Material besteht und unter dem Namen “TAÇ Reborn” vermarktet wird. Mit dieser Investition hat das Unternehmen einen bedeutenden Schritt für die Errichtung einer Kreislaufwirtschaft in der türkischen Textilindustrie gesetzt.

Die Recyclinganlage von Starlinger ist die erste ihrer Art in der Türkei und mit besonderen, auf das Recyceln von Filamentgarnen ausgerichteten Komponenten ausgestattet. Ein von Starlinger entwickelter RSC (Rapid Sleeve Changer)-Kerzenfilter garantiert feinste Schmelzefiltrierung bis in den Bereich von 15 μm. Er ist speziell für die Aufbereitung von Polyester konzipiert und erzielt einen Durchsatz von 1000 kg pro Stunde. Durch den Filterwechsel bei laufender Produktion werden Maschinenstillstände vermieden und so Schmelzeverluste beträchtlich reduziert.

Der viscoSTAR SSP-Reaktor am Ende des Recyclingprozesses sorgt für eine einheitliche Anhebung des IV-Wertes nach dem First-In-First-Out-Prinzip. So wird sichergestellt, dass das produzierte Regranulat die idealen Eigenschaften für die Filamentgarnproduktion aufweist. Die technische Konfiguration der Anlage erlaubt nicht nur die Verarbeitung eines Polyesterfaser-PET-Flake-Gemisches als Eingangsmaterial, sondern auch das Aufbereiten von 100 % Polyesterfaserabfall oder 100 % PET-Flaschenflakes.

Korteks erwartet, dass der Recyclingmarkt im Allgemeinen wachsen wird, da die Akzeptanz für recycelte Produkte in der Gesellschaft zunimmt, und sieht auch einen Bedarf an Recyclinglösungen für andere synthetische und natürliche Fasern.

Der internationale Technologiekonzern ANDRITZ stellt vom 19. bis 22. Oktober seine innovativen Produktionslösungen in den Bereichen Vliesstoff und Textilien auf der INDEX20 in Genf, Schweiz, aus. Das breite Produktportfolio von ANDRITZ umfasst die neuesten Produktionstechnologien für Vliesstoffe und Textilien wie Air-Through Bonding, Needlepunch, Spunlace, Spunbond, Wetlaid/WetlaceTM, sowie die Weiterverarbeitung, Textilveredelung, Airlay, Recycling und die Verarbeitung von Naturfasern.

Ein Höhepunkt auf der INDEX wird das neue Mitglied von ANDRITZ Nonwoven sein: ANDRITZ Laroche – ein Unternehmen, das seit mehr als zehn Jahren ein wichtiger Partner von ANDRITZ im Bereich Faseraufbereitung für Trockenvliesstoffe gewesen ist. ANDRITZ Laroche ist führender Lieferant von Faseraufbereitungstechnologien wie Faseröffnung, -mischung und -dosierung, Airlay-Vliesbildung, Recycling von Textilabfällen und Entrindung von Bastfasern (Dekortikation).

Ein Fokus dieser Produktreihe liegt auf kompletten Recycling-Linien für Post-Verbraucher- und industrielle Textilabfälle zur Herstellung von Fasern, die neu versponnen und/oder unterschiedlichen Verwendungszwecken in Vliesstoffen zugeführt werden. Kundenbewusstsein und Vorschriften veranlassen Kleidungshersteller, ihre Textilabfälle in den eigenen Produkten wiederzuverwenden. Recycelte Fasern können auch in verschiedenen Anwendungen in der Vliesstoffindustrie verwendet werden, wie beispielsweise in der Automobilindustrie oder für Isolierungen, Matratzen und Möbelfilze.

• Neue Schweizer Marke für recyceltes Textilgarn
• Zielgruppe DIY: Handarbeiten

lalana - ein junges Schweizer Unternehmen – produziert mit einem türkischen Partner hochwertiges und 100% recyceltes Textilgarn; gemeinsam setzen sie sich für soziale Projekte ein. No Waste und Recycling bilden den Grundstein des Geschäftsmodells.

Ursprünglich in der Eventbranche tätig, wurden die drei Gründer hart von der Corona-Pandemie getroffen. Seit Anfang März 2020, als der Bundesrat landesweit Messen und Events verbot, erzielte ihr Unternehmen keine Umsätze mehr.

„Meine Partnerin hat aus Langeweile mit Häkeln und Makramee angefangen. Es war jedoch sehr schwierig, an gutes Material in der Schweiz zu kommen. So hatten wir anfänglich die Idee, einen kleinen Onlineshop zu erstellen. Heute, nur 5 Monate später, haben wir unsere eigene Marke. Ein wirklich tolles Gefühl,“ so Jürg Moor, Mitinhaber von lalana

Mit der Idee und der Marke treffen die Gründer ein wichtiges Thema: Do it yourself (DIY ) Produkte haben im vergangenen Jahr einen starken Aufschwung erlebt. Es wird wieder zu Hause gehäkelt und gestrickt – Makramee erweitert die kreativen Möglichkeiten seit kürzerer Zeit. Der Markt bietet großes Potenzial. Er gilt als verstaubt und habe die Chance auf eine Renaissance, so die Gründer.

Der internationale Technologiekonzern ANDRITZ erhielt von Renaissance Textile den Auftrag zur Lieferung einer kompletten Recycling-Linie für deren erste Recycling-Plattform in Laval, Frankreich. Die Inbetriebnahme der Recycling-Linie von ANDRITZ Laroche ist für Ende des zweiten Quartals 2022 geplant.

Zuerst werden Altfasern geöffnet, dann mit Frischfasern gemischt und neu versponnen, um schließlich neue Textilien zu produzieren. Die spezifische Ausführung dieser Linie ist das Ergebnis der engen Zusammenarbeit zwischen den Spezialisten von ANDRITZ Laroche und dem Kunden nach Durchführung von kundenspezifischen Versuchen im ANDRITZ-Technikum in Cours, Frankreich.

Das Ziel von Renaissance Textile ist es, die erste französische Recycling-Plattform für Alttextilien zu sein. Das Unternehmen wird die neue Anlage auf einer Fläche von 12.000 Quadratmetern demnächst eröffnen.

Autoneum setzt in seinen Teppichsystemen bereits einen hohen Anteil an rezyklierten Fasern ein. Durch ein alternatives Beschichtungsverfahren – «Alternative Backcoating» (ABC) – sollen Teppiche von Autoneum noch umweltfreundlicher werden: Das in Standardbeschichtungen übliche Latex wird durch thermoplastisches Material ersetzt, so dass Teppiche am Ende des Produktlebens besser rezykliert werden können. Zusätzlich reduziert der innovative Herstellungsprozess den Wasser- und Energieverbrauch und damit CO2-Ausstoss in der Produktion deutlich.

Leichte, textilbasierte Teppichtechnologien wie Di-Light oder Relive-1 verbessern die Umweltbilanz von Teppichen signifikant. So bestehen beispielsweise Di-Light-basierte Teppiche aus bis zu 97% rezykliertem PET; außerdem sind sie rund 20% leichter als herkömmliche Nadelvliesteppiche und tragen so zu einem geringeren Treibstoffverbrauch und CO2-Ausstoss von Fahrzeugen bei. Noch nachhaltiger würden Nadelvliesteppiche von Autoneum nun dank des innovativen ABC-Verfahrens, bei dem für die Beschichtung von Teppichen anstelle von Latex ein thermoplastischer Klebstoff verwendet werde: Im Gegensatz zu Latex könnten thermoplastische Klebstoffe am Ende des Produktlebenszyklus zusammen mit den Teppichbestandteilen aus reinem PET erhitzt und eingeschmolzen werden, was den Recyclingprozess erheblich vereinfache. Da sich die Fasern des thermoplastischen Monomaterials zudem leichter öffnen ließen, können Teppichzuschnitte besser rückgewonnen werden, was den Verbrauch natürlicher Ressourcen sowie Abfallvolumen und damit auch den CO2-Ausstoss reduziere. Die Umweltbilanz von Autoneums Nadelvliesteppichen werde dadurch weiter verbessert.

Beschichtungen ohne Latex erhöhen die Nachhaltigkeit von Teppichen jedoch nicht nur dank der besseren Rezyklierbarkeit am Ende des Produktlebenszyklus, so das Unternehmen. Da das Auftragen des thermoplastischen Klebstoffs mithilfe des innovativen ABC-Verfahrens im Vergleich zur Herstellung Latex-basierter Beschichtungen deutlich weniger Energie benötige und ganz ohne Wasser auskomme, könnten die Umweltauswirkungen bereits im Produktionsprozess minimiert werden. Darüber hinaus eröffneten von Autoneum entwickelte thermoplastische Klebstoffe künftig neue Möglichkeiten, Beschichtungen auch bezüglich ihrer akustischen Leistung, Stabilität und Abriebfestigkeit an die individuellen Bedürfnisse der Fahrzeughersteller anzupassen.

Modelle verschiedener Kunden in Europa und Nordamerika sind schon heute mit latexfreien Nadelvliesteppichen von Autoneum ausgestattet. In Kürze sollen Beschichtungen mit thermoplastischem Klebstoff auch bei Autoneums Tuftingteppichen zum Einsatz kommen. Der Produktionsstart der neuen Generation von Tuftingteppichen ist für Anfang 2022 vorgesehen.

• 25% aus Recycling-Material

2007 begann die Gebr. Otto Baumwollfeinzwirnerei mit der Entwicklung eines Baumwollgarns mit verbesserter Ökobilanz durch Recycling-Anteil. Kreisläufe sollten mit Abgängen aus der eigenen Produktion geschlossen werden.

„Beim Spinnen sowie bei nachfolgenden Weiterverarbeitungsprozessen fallen Abgänge an, Spulenreste, Webkanten und so weiter. Diese Prozessabfälle werden aufbereitet und die Fasern wieder vereinzelt, damit diese in die Wertschöpfungskette re-integriert werden können“, so Geschäftsführer Andreas Merkel. Eine Herausforderung sei es gewesenm die unterschiedliche Faserlänge von Neu- zu Recyclingfaser zusammenzubringen. Die Stapellängen von Baumwolle variieren zwischen etwa 22 mm bis über 38 mm. Darauf ist das Ringspinnverfahren ausgelegt. Recycelte Fasern sind deutlich kürzer – was zur Folge hatte, dass Gebr. Otto ein neues Spinnverfahren entwickeln musste, um recot2 herstellen zu können.

Ein Kilogramm recot2–Textil erreicht eine Wasserersparnis von rund 5.000 Litern, wie die Universität Ulm, Projektpartner für recot2, errechnete. Beim Energieeinsatz liegt die Ersparnis bei zehn bis 20 Prozent. Da weniger Neu-Baumwolle benötigt wird, ergeben sich weitere Vorteile: Geringere Emissionen, weniger Flächenverbrauch und ein geringerer Einsatz von Pflanzenschutzmitteln und Dünger.

Recot2 bedient bei den Kunden den Anspruch nach Differenzierung, mittlerweile sind Nachhaltigkeit und Transparenz in der Textilindustrie ein gefragtes Gut. So ist recot2 beispielsweise fester Bestandteil der capsule "Responsible" von Hugo Boss. Auch der Wunsch nach möglichst geschlossenen Kreisläufen hat recot2, so das Unternehmen, laut einen deutlichen Nachfrage-Boost gegeben. Die verarbeitete neue Bio-Baumwolle ist GOTS-zertifiziert.

Für 2021 erwartet Gebr. Otto, dass sich die Menge des verkauften Recycling-Baumwollgarns im Vergleich zum Vorjahr verdoppeln wird.

• Mit dem Erwerb einer 10%-Minderheitsbeteiligung intensiviert Borealis seine Partnerschaft mit Renasci N.V., einem Anbieter innovativer Recyclinglösungen mit Sitz in Belgien und Erfinder des Smart Chain Processing (SCP) - Konzepts
• Der Kauf der Anteile unterstützt Borealis’ integrierten Ansatz der ökoeffizienten Realisierung einer echten Kunststoff-Kreislaufwirtschaft im Einklang mit seinem kreislauforientierten Kaskadenmodell
• EverMinds™ in Aktion: eine richtungsweisende Kooperation, die den Umstieg auf eine Kunststoff-Kreislaufwirtschaft beschleunigen wird

Borealis gibt den Beginn einer interdisziplinären Partnerschaft mit Renasci N.V., einem Anbieter innovativer Recyclinglösungen und Erfinder des neuartigen Smart Chain Processing (SCP) - Konzepts, bekannt. Diese Kooperation wird Borealis maßgeblich bei der Vermarktung seiner kreislauforientierten Basischemikalien und Polyolefine helfen und sein Ziel unterstützen, bis zum Jahr 2025 an die 350 Kilotonnen an recycelten Polyolefinen in Umlauf zu bringen.

SCP-Konzept ohne Abfall
Das von Renasci entwickelte SCP-Konzept ist eine proprietäre Methode zur Maximierung der Materialrückgewinnung, um null Abfälle zu generieren. Das Konzept ist insofern einzigartig, als es die Verwertung mehrerer Abfallströme mit Hilfe unterschiedlicher Recyclingtechnologien ermöglicht – und das alles unter einem Dach. In der neu errichteten Renasci-SCP-Anlage in Oostende, Belgien, werden gemischte Abfälle – Kunststoffe, Metalle und Biomasse – automatisch identifiziert und mehrfach sortiert.

Nach der Trennung werden Kunststoffabfälle zuerst mechanisch recycelt, bevor sämtliche verbliebenen Materialien in einem zweiten Schritt chemisch zu Kreislaufpyrolyseöl und leichteren Produktfraktionen recycelt werden, die als Brennstoff für das Verfahren dienen.

Andere Arten von sortiertem Abfall wie Metalle oder organische Abfälle werden mit anderen Technologien weiterverarbeitet. Am Ende bleiben nur 5 % des ursprünglichen Abfalls übrig – und selbst diese Reststoffe werden nicht deponiert, sondern als Füllstoff für Baumaterialien verwendet. Durch diese äußerst effiziente Art der Verarbeitung wird der gesamte CO2-Fußabdruck dieser Abfallströme stark reduziert – ein weiterer Vorteil des kreislauforientierten SCP-Konzepts.

Das Kaskadenmodell – Borealis’ integrierter kreislauforientierter Ansatz
Borealis’ kreislauforientiertes Kaskadenmodell steht im Mittelpunkt des Bestrebens, eine echte Kreislaufwirtschaft zu realisieren. Indem sorgfältig ausgewählte, komplementäre Technologien kaskadierend kombiniert werden, wird der Kreislauf dabei zur Gänze geschlossen. Borealis will damit die Lebensspanne von Kunststoffprodukten auf möglichst nachhaltige Weise vervielfachen. Dies beginnt bei der Optimierung des Produktdesigns, um zuerst die Ökoeffizienz, dann die Wiederverwendbarkeit und schließlich die Rezyklierbarkeit zu maximieren. Sobald ein Produkt das Ende seiner Lebensdauer erreicht hat, müssen wir den Kunststoffkreislauf schließen: zunächst mit mechanischem Recycling, um Produkte mit dem höchstmöglichen Wert, der höchstmöglichen Qualität und dem geringsten Kohlenstoff-Fußabdruck herzustellen; dann mit chemischem Recycling, als Ergänzung zum mechanischen Recycling, um Restströme weiter aufzuwerten, die sonst verbrannt oder im schlimmsten Fall auf Deponien endgelagert werden würden. Die aus dem mechanischen und chemischen Recycling gewonnenen aufgewerteten Rohstoffe werden in der Folge durch Borealis‘ Borcycle™-Recyclingtechnologie weiterverarbeitet. Diese Technologie, die sich aus Borcycle M für mechanisches Recycling und Borcycle C für chemisches Recycling zusammensetzt, liefert qualitativ hochwertige Materiallösungen für komplexe Einsatzbereiche, wie beispielsweise Lebensmittelverpackungen oder Healthcare-Anwendungen.

Das SCP-Konzept steht im Einklang mit Borealis‘ Ziel, den Abfallkreislauf von Kunststoffen basierend auf seinem kreislauforientierten Kaskadenmodell zu schließen.

ANDRITZ präsentiert auf der ANEX/SINCE 2021 in Shanghai, China, vom 22. bis 24. Juli 2021 seine innovativen Produktionslösungen für Vliesstoffe und Textilien. Das Produktportfolio umfasst modernste Vliesstoff- und Textilproduktionstechnologien wie Air-Through-Bonding, Needlepunch, Spunlace, Spunbond, Wetlaid/Wetlace, Converting, Textilveredelung, Airlay, Recycling und Bastfaserverarbeitung.

Einer der größten Endproduktbereiche für Vliesstoffe sind Materialien für langlebige Anwendungen. Innenverkleidungen für Autos, Materialien für das Bauwesen, Geotextilien, Kunstleder für Kleidung und Möbel, Teppichböden, Filtration und viele andere Industrien setzen auf den Einsatz von Vliesstoffen, die im Needlepunch-Verfahren hergestellt werden.

Die Prozesse von ANDRITZ Nonwoven spielen eine Vorreiterrolle bei der Herstellung von biologisch abbaubaren Materialien. Seit vielen Jahren bietet ANDRITZ verschiedene Verfahren wie Spunlace, Wetlace und Wetlace CP an, die ein wesentliches Ziel verfolgen: Die Eliminierung von Kunststoffanteilen unter Beibehaltung der hohen Qualität der gewünschten Produkteigenschaften. Solche Prozesse erreichen eine hohe Leistung ausschließlich mit plastikfreien Rohstoffen. Der zusätzliche Vorteil der Verwendung einer Fasermischung – wie z.B. Zellstoff, Kurzschnitt-Cellulosefasern, Viskose, Baumwolle, Hanf, Bambus oder Leinen – ohne chemische Zusätze, führt zu einem 100% nachhaltigen Vliesstoff und erfüllt damit die Bedürfnisse der Kunden und unterstützt die starke Tendenz, sich von Kunststoffen und Synthetik abzuwenden.

Die neueste Entwicklung auf diesem Gebiet ist die ANDRITZ neXline wetlace CP-Linie. Dieses Verfahren kombiniert die Vorteile von zwei Faserlegetechnologien ¬¬– Inline-Drylaid und Wetlaid – mit der Verfestigung durch Wasserstrahlen. Naturfasern wie Zellstoff oder Viskose können problemlos verarbeitet werden und erzeugen ein leistungsstarkes und kosteneffizientes Feuchtwischtuch, das vollständig biologisch abbaubar und plastikfrei ist.

• Fraunhofer, SABIC und Procter & Gamble kooperieren
• Der Fraunhofer Cluster of Excellence Circular Plastics Economy CCPE und das Fraunhofer Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT haben ein innovatives Recyclingverfahren für Altkunststoffe entwickelt.
• Das Pilotprojekt, an dem auch SABIC und Procter & Gamble beteiligt sind, soll zeigen, dass Einweg-Gesichtsmasken für das sogenannte Closed-Loop-Recycling geeignet sind.

Die milliardenfache Verwendung von Einweg-Gesichtsmasken zum Schutz vor dem Coronavirus birgt große Gefahren für die Umwelt, insbesondere wenn die Masken in der Öffentlichkeit, z.B. in Parks, bei Open-Air-Veranstaltungen oder an Stränden, gedankenlos weggeworfen werden. Neben der Herausforderung, eine nachhaltige Lösung für derart große Mengen unverzichtbarer Hygieneartikel zu finden, bedeutet die bloße Entsorgung der gebrauchten Masken auf Mülldeponien oder in Verbrennungsanlagen einen Verlust an wertvollem Rohstoff, mit dem sich neue Materialien herstellen ließen.

»Vor diesem Hintergrund haben wir untersucht, wie gebrauchte Gesichtsmasken wieder zurück in die Wertschöpfungskette der Maskenproduktion gelangen könnten,« so Dr. Peter Dziezok, Director R&D Open Innovation bei P&G. »Doch für eine echte Kreislauflösung, die sowohl nachhaltige als auch wirtschaftliche Kriterien erfüllt, braucht es Partner. Deshalb haben wir uns mit den Expertinnen und Experten vom Fraunhofer CCPE und Fraunhofer UMSICHT sowie den Technologie- und Innovations-Fachleuten von SABIC zusammengetan, um Lösungen zu finden.«

Im Rahmen des Pilotprojekts sammelte P&G an seinen Produktions- und Forschungsstandorten in Deutschland gebrauchte Gesichtsmasken von Mitarbeitenden und Besuchenden ein. Auch wenn diese Masken immer ordnungsgemäß entsorgt werden, fehlte es doch an Möglichkeiten, diese effizient zu recyceln. Um hierbei alternative Herangehensweisen aufzuzeigen, wurden extra dafür vorgesehene Sammelbehälter aufgestellt und die eingesammelten Altmasken an Fraunhofer zur Weiterverarbeitung in einer speziellen Forschungspyrolyseanlage geschickt.

»Einmal-Medizinprodukte wie Gesichtsmasken haben hohe Hygieneanforderungen, sowohl in Bezug auf die Entsorgung als auch hinsichtlich der Produktion. Mechanisches Recycling wäre hier keine Lösung,« erklärt Dr. Alexander Hofmann, Abteilungsleiter Kreislaufwirtschaft am Fraunhofer UMSICHT. »Unser Konzept sieht zunächst die automatische Zerkleinerung und anschließend die thermochemische Umwandlung in Pyrolyseöl vor. Unter Druck und Hitze wird der Kunststoff bei der Pyrolyse in molekulare Fragmente zerlegt, wodurch unter anderem Rückstände von Schadstoffen oder Krankheitserregern wie dem Coronavirus zerstört werden. Im Anschluss können daraus neuwertige Rohstoffe für die Kunststoffproduktion gewonnen werden, die zudem die Anforderungen an Medizinprodukte erfüllen,« ergänzt Hofmann, der auch Leiter der Forschungsabteilung Advanced Recycling am Fraunhofer CCPE ist.

Das Pyrolyseöl wurde im nächsten Schritt an SABIC weitergereicht, wo es als Ausgangsmaterial für die Herstellung von neuwertigem Polypropylen (PP) zum Einsatz kam. Das Polymer wurde nach dem allgemein anerkannten Massenbilanz-Prinzip hergestellt, bei dem das alternative Ausgangsmaterial im Produktionsprozess mit fossilen Rohstoffen kombiniert wird. Das Massenbilanz-Prinzip gilt als wichtige Brückenlösung zwischen der heutigen Linearwirtschaft und der nachhaltigeren Kreislaufwirtschaft der Zukunft.

»Das in diesem Pilotprojekt gewonnene, hochwertige zirkuläre PP-Polymer zeigt deutlich, dass Closed-Loop-Recycling durch die aktive Zusammenarbeit von Akteuren aus der gesamten Wertschöpfungskette erreicht werden kann,« betont Mark Vester, Global Circular Economy Leader bei SABIC. »Das Kreislaufmaterial ist Teil unseres TRUCIRCLE™-Portfolios, mit dem wertvolle Altkunststoffe wiederverwertet und fossile Ressourcen eingespart werden sollen.«

Mit der abschließenden Lieferung des PP-Polymers an P&G, das dort zu Faservliesstoffen verarbeitet wurde, schloss sich der Kreis. »Durch dieses Pilotprojekt konnten wir besser beurteilen, ob der Kreislaufansatz auch für Kunststoffe, die bei der Herstellung von Hygiene- und Medizinprodukten zum Einsatz kommen, geeignet wäre,« so Hansjörg Reick, Senior Director Open Innovation bei P&G. »Natürlich muss das Verfahren noch verbessert werden. Die bisherigen Ergebnisse sind jedoch durchaus vielversprechend.«

Das gesamte Kreislaufprojekt – von der Einsammlung der Gesichtsmasken bis hin zur Produktion – wurde innerhalb von sieben Monaten entwickelt und umgesetzt. Der Einsatz innovativer Recyclingverfahren bei der Verarbeitung anderer Materialien und chemischer Produkte wird am Fraunhofer CCPE weiter erforscht.