Aus der Branche

Damit Plastikabfall reduziert wird und eine Kreislaufwirtschaft funktionieren kann, sind Mehrwegsysteme essenziell. Forschende des Fraunhofer UMSICHT und des Fraunhofer IML, die im Fraunhofer Cluster of Excellence Circular Plastics Economy CCPE zusammenarbeiten, haben für die Stiftung Initiative Mehrweg (SIM) drei kunststoffbasierte Mehrwegsysteme mit ihren Einwegalternativen verglichen. Das Ergebnis: Mehrweg ist Einweg in 14 der 17 untersuchten Kategorien überlegen und bietet großes Potenzial zum Gelingen einer Kreislaufwirtschaft. Was fehlt, sind klare politische Rahmenbedingungen und die Umsetzung der bestehenden Abfallhierarchie, die Mehrweg eigentlich priorisiert.

Nur 13 Prozent der in Deutschland produzierten Kunststoffe werden aus Rezyklaten hergestellt, im Verpackungsbereich sind es sogar nur 11 Prozent. Außerdem wird nur ein sehr geringer Teil für den ursprünglichen Zweck wiederverwendet, in der Regel dominieren Kaskadennutzungen (Downcycling). Darüber hinaus ist Deutschland einer der größten Exporteure von Plastikmüll weltweit. EU und Bundesregierung haben auf die Kunststoffproblematik reagiert: Die Produktion einiger Einwegplastikprodukte ist verboten, für PET-Getränkeflaschen wurde eine Rezyklatquote vorgeschrieben, und seit Anfang 2022 ist die Pfandpflicht für Einweggetränkeflaschen auf sämtliche Getränkearten ausgeweitet worden. »Green Deal und Taxonomie-Verordnung der EU geben die richtige Richtung für ein nachhaltiges Wirtschaften vor. Aus unserer Sicht gibt es aber folgendes Problem: Die im europäischen Abfallrecht seit Jahrzehnten geregelte Abfallhierarchie definiert eine Rangfolge bei Erzeugung und Umgang mit Kunststoffabfällen. Darin ist das Recycling der Mehrfachnutzung nachgelagert. Die Umsetzung dieser Abfallhierarchie findet bislang aber kaum statt.«, erklärt Jürgen Bertling vom Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT und Projektleiter der Studie.

Zirkularität, Performance und Nachhaltigkeit
Insbesondere für Kunststoffverpackungen existieren derzeit vorwiegend Einweglösungen. Einige Mehrwegsysteme finden sich im B2B-Bereich z. B. in der Automobilindustrie und beim Obst- und Gemüsetransport. Im B2C-Bereich sind sie eher die Ausnahme wie z. B. die Transportkisten für Lebensmittel vom regionalen Bauern. Ziel der aktuellen Studie des Fraunhofer CCPE im Auftrag der Stiftung Initiative Mehrweg war es daher, kunststoffbasierte Mehrwegverpackungssysteme zu bewerten, sie mit Einwegalternativen zu vergleichen und Empfehlungen für eine Stärkung der Kreislaufwirtschaft abzuleiten. Dazu analysierten die Forschenden die drei Mehrwegsysteme Obst- und Gemüsesteigen (bereits im Handel etabliert), Pflanzentrays (in Vorbereitung für einen großflächigen Einsatz) und Coffee-to-go-Becher (Einführungsphase). Sie wurden mit den jeweils entsprechenden Einweglösungen in den drei Bereichen Zirkularität, Performance und Nachhaltigkeit in insgesamt 17 Unterkategorien verglichen. Das Ergebnis: Mehrweg bietet für alle drei untersuchten Demonstratoren klare Vorteile – von der Materialeffizienz über geringere Kunststoffemissionen bis hin zu einem besseren Produktschutz durch robustere Ausführungen.

Mehrweg bedeutet für Unternehmen zwar zunächst einen höheren Kapitaleinsatz durch den Aufbau von Logistik und Rückfuhrsystemen, Lagerflächen und Reinigungstechnik. Langfristig erweisen sich Mehrwegsysteme jedoch als preiswerter und ressourcenschonender, sie stärken das regionale Wirtschaften und tragen zu einer erhöhten technologischen Souveränität bei. »Entscheidend für die Vorteilhaftigkeit eines Mehrwegsystems sind dabei vor allem die Umlaufzahl und die Distributionsstruktur: Je höher die Umlaufzahl und je niedriger die Transportdistanzen, desto besser schneidet Mehrweg gegenüber Einweg ab. Hier sind also dezentrale Poollösungen elementar«, erläutert Kerstin Dobers vom Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik IML, Mitautorin der Studie. Im Vergleich mit anderen Verpackungsmaterialien wie Papier oder Holz weist Kunststoff eine Vielzahl vorteilhafter Eigenschaften auf – leicht, haltbar, chemisch inert – und bleibt damit für zahlreiche Anwendungen, gerade bei Mehrwegsystemen, das Material der Wahl.

Abfallhierarchie konsequent umsetzen und Mehrweg optimieren
Dieser Bericht wendet sich gleichermaßen an Politik, Verbände, Hersteller von Kunststoffverpackungen und Anbieter von Mehrweg-Poollösungen. Das Autorenteam empfiehlt schlussfolgernd zwei zentrale Maßnahmen: Zum einen sollten Wege zur konsequenten Umsetzung der Abfallhierarchie aufgezeigt und gefördert werden. Einwegsysteme sollen erst dann zum Tragen kommen, wenn die Möglichkeiten der Mehrfachnutzung ausgeschöpft sind. »Dieses Ergebnis der Studie steht im Gegensatz zur heutigen Realität am Verpackungsmarkt. Es muss neue politische Rahmenbedingungen geben, die das Umgehen dieser Reihenfolge sanktionieren. Gleichzeitig sollten Anreizsysteme für Unternehmen geschaffen werden, um vermehrt Mehrweglösungen für Kunststoffe zu etablieren«, sagt Jürgen Bertling. Er fordert zudem eine Überprüfung der Abfallhierarchie durch ein Expertengremium und nachfolgend ihre strikte Umsetzung in der Praxis. Sinnvoll sei außerdem, weniger auf die Recyclingquoten zu schauen, sondern anspruchsvolle Rezyklatanteile in der Produktion vorzugeben.

Laut Kerstin Dobers ist die zweite zentrale Maßnahme, die vorhandenen Optimierungspotenziale für Mehrweglösungen auszuschöpfen, damit ihre Vorteile weiter ausgebaut und mögliche Defizite beseitigt werden: »Sicherlich sind auch bei den Mehrweglösungen noch zahlreiche Innovationen möglich, gerade im Online-Handel oder in der Take-away-Branche. Gute Lösungen zeichnen sich dadurch aus, dass die Verpackungen modular sind und ihr Volumen reduzierbar ist (nestbar oder klappbar). Hier sind Rahmenbedingungen für nationale und internationale Standardisierungen gefragt, um die ökologischen Potenziale der Mehrwegsysteme auszuschöpfen.« Darüber hinaus müssten Umweltkennzeichen (Label) zur Kennzeichnung von Mehrweg und Einweg eindeutig sein. Hier seien vor allem Verbände gefragt.

Mit einem Spatenstich am EREMA Standort in Ansfelden wurden am 6. April die Bauarbeiten für ein neues R&D Zentrum gestartet. Errichtet werden zwei Hallen von insgesamt 1.550 Quadratmetern sowie ein neues Bürogebäude mit 50 Arbeitsplätzen. Im R&D Zentrum wird der abteilungs- und unternehmensübergreifende Versuchsmaschinen- und Laborbereich für Forschung und Entwicklung von Kunststoffrecycling-Technologien gebündelt, um die Kreislaufwirtschaft weiter voranzutreiben. Die Fertigstellung ist für Februar 2023 geplant.

Kunststoffrecycling entwickelt sich aktuell rasant von einer Nische zum Trend. Dieser wird angetrieben durch die gesetzliche Zielvorgaben für Kunststoffrecycling, welche die Europäische Union und viele Länder weltweit erlassen haben, sowie durch den European Green Deal, der Europa zum ersten klimaneutralen Kontinent machen soll und in dem der Kreislaufwirtschaft eine zentrale Rolle zukommt.

Allerdings gibt es nicht die eine Recycling-Lösung für alle Arten von Kunststoffabfällen, sondern je nach Kunststoffart, Produkt und geplanter Endanwendung für den recycelten Kunststoff unterschiedliche Lösungen. Während einige Kunststoffkreisläufe wie beispielsweise jener für PET-Flaschen bereits geschlossen werden konnten, ist bei vielen anderen in Zusammenarbeit mit allen Akteuren der Wertschöpfungskette noch einiges an Forschungs- und Entwicklungsarbeit nötig, um aus Kunststoffabfällen Regranulat zu produzieren, das für die Produktion neuer Endprodukte den allerhöchsten Ansprüchen entspricht. Dafür wird im neuen R&D Zentrum mehr Platz zur Verfügung stehen.

R&D ist bei EREMA dezentral organisiert. In den vergangenen Jahren wurden jährlich ca. 5 Prozent des erwirtschafteten Umsatzes dafür aufgewendet. Mitarbeitende aus unterschiedlichen Bereichen befassen sich mit verfahrenstechnischen Fragestellungen, mit Innovationen im Maschinenbau und in der Automatisierungstechnik und mit speziellen Technologien im Hinblick auf eine weitere Qualitätssteigerung des Regranulats. Im Fokus stehen auch neue Recyclingtechnologien für jene Kunststoffabfälle für die es derzeit noch keine zufriedenstellende Lösung im Sinne der Kreislaufwirtschaft gibt. Entscheidend ist dabei, auch das Potenzial der Digitalisierung voll auszuschöpfen. Durch die Erhebung und Analyse von Maschinendaten können nicht nur Recyclingprozesse und Produktqualität weiter verbessert, sondern auch das digitale Dienstleistungsangebot für die Kunden weiterentwickelt werden. Solche Angebote sind beispielsweise kundenindividuelle Infotools mit Anlagen- und Prozessdaten, vorausschauende Wartung oder Online Support und Inbetriebnahmen via Fernzugriff.

Für Materialtests, die für die Forschungs- und Entwicklungsarbeit nötig sind, wird nach der Fertigstellung des neuen R&D Zentrums ein erweiterter Maschinenpark zur Verfügung stehen, mit dem sich der gesamte Recyclingprozess darstellen lässt, inklusive vor- und nachgelagerter Prozesse wie Zerkleinerung und Weiterverarbeitung des Regranulats. Begleitet werden die Materialtests durch Detailanalysen im professionell ausgestatteten Kunststoffanalyselabor, das ebenfalls in die neuen Räumlichkeiten übersiedelt und teilweise neu mit modernstem Equipment ausgestattet wird.

Die Lenzing Gruppe, führender Anbieter von holzbasierten Spezialfasern, ist am 31. März, mit dem ÖGUT-Umweltpreis 2022 in der Kategorie „World without Waste“ ausgezeichnet worden. Die Österreichische Gesellschaft für Umwelt und Technik (ÖGUT) würdigte insbesondere den Beitrag der Unternehmensgruppe für den Wandel der Textil- und Bekleidungsindustrie von einem linearen zu einem Modell der Kreislaufwirtschaft.

Die Textil- und Bekleidungsindustrie zählt mit jährlich 40 Millionen Tonnen Abfall zu den Branchen mit der höchsten Umweltbelastung und braucht daher dringend Veränderung. Lenzing hat sich zum Ziel gesetzt, diesen Wandel voranzutreiben, und begrüßt deshalb auch die europäische Kreislaufwirtschaftsstrategie, die darauf abzielt, den Ressourcenverbrauch zu verringern, Umweltverschmutzung und Abfälle zu vermeiden, die Wertschöpfung und Ressourceneffizienz zu erhöhen sowie negative soziale Auswirkungen auf die Menschen abzufedern.

„Effektives Textilrecycling ist eines der komplexesten Kernthemen der Textilwirtschaft in den nächsten Jahren. Durch Bündelung von Know-how und Zusammenarbeit sehen wir von Lenzing eine zielgerichtete Realisierung von Lösungsmöglichkeiten. Daher freuen wir uns sehr über diese Anerkennung“, sagt Sonja Zak, Head of Circularity Initiative der Lenzing Gruppe.

Die Lenzing Gruppe präsentierte im Rahmen ihrer Einreichung ihr auf nachhaltige Innovationen ausgerichtetes Geschäftsmodell der Kreislaufwirtschaft. Exemplarisch dafür stehen die Einführung der ersten kommerziellen Cellulosefaser mit Recyclinganteil nach der REFIBRA™ Technologie und die zukunftsweisende Kooperation mit Södra.

From Linear to Circular
Die Zusammenarbeit mit dem schwedischen Zellstoffproduzenten Södra ist ein weiterer Meilenstein im Bestreben der Lenzing, deren ambitionierte Klima- und Nachhaltigkeitsziele umzusetzen. Beide Unternehmen, die sich seit vielen Jahren proaktiv für die Förderung der Kreislaufwirtschaft in der Modebranche einsetzen, bündeln ihre Kräfte, um dem Thema einen weiteren Schub zu geben und einen entscheidenden Beitrag zur Lösung des globalen Textilabfallproblems zu leisten. Auch eine Erweiterung der Kapazitäten für die Zellstoffgewinnung aus Alttextilien ist vorgesehen. Ziel ist es, bis 2025 in der Lage zu sein, 25.000 Tonnen Alttextilien pro Jahr zu recyceln.

Der ÖGUT-Umweltpreis wurde 2022 in insgesamt sechs Kategorien vergeben. Ausgezeichnet wurden dabei technologische und soziale Innovationen, die den Energie- und Ressourcenverbrauch senken und zur sozialen Nachhaltigkeit beitragen. „Wichtig für die Entscheidung der Jury war, dass die Lenzing AG auf bestehende Prozesstechnologien aufbaut und dabei gleichzeitig innovativ und skalierbar ist. Da die Lenzing AG bereits am Markt etabliert ist, ist auch eine große Sichtbarkeit des Themas gegeben“, so die Jurybegründung. Die ÖGUT ist eine unabhängige Non-Profit-Organisation, die sich seit mehr als 30 Jahren für eine nachhaltige Ausrichtung von Wirtschaft und Gesellschaft einsetzt.

Das spanische Recyclingunternehmen Anviplas befasst sich seit über 30 Jahren mit dem Recycling von Kunststoffen und hat in dieser Zeit umfassendes Know-how aufgebaut, von dem mittlerweile Kunden in ganz Europa, in Afrika und in Asien profitieren. Fast ebenso lange währt die Zusammenarbeit mit EREMA. Seit 1991 vertraut Anviplas auf die Technologie und den Service des österreichischen Recyclingmaschinenherstellers.

Mit seinen 64 Mitarbeitern recycelt Anviplas post-industrial und post-consumer Kunststoffabfälle, insbesonders HD- und LD-PE sowie PP zu Regranulat in allen Farbvarianten. Die Produktionskapazität liegt bei 1.800 to pro Monat. Für den PP-Materialstrom ist am Standort in Navarcles (Barcelona) eine EREMA Recyclingmaschine des Typs INTAREMA® 1716 TVEplus® mit Rückspülfilter in Betrieb. Dieses patentierte Extrudersystem wurde für die Aufbereitung von schwer zu verarbeitenden Materialien, wie stark bedruckten Folien sowie sehr feuchten Abfällen entwickelt. Kennzeichnend für diese Maschine ist die optimierte 3-fach-Entgasung, einmal durch Vorerwärmung und Vortrocknung des Materials in der Preconditioning Unit, ein weiteres Mal ermöglicht das Schneckendesign eine Rückwärtsentgasung und schließlich in der Entgasungszone des Extruders.

Die Bandbreite an Endprodukten, in denen das Regranulat von den Anviplas-Kunden eingesetzt wird, ist groß. Sie reicht von diversen Folienprodukten, wie Stretch-, Schrumpf-, Mulch- oder Silofolien über Bewässerungs-, Well- und Hochdruckrohre bis hin zu Behältern wie Wannen, Flaschen, Fässern oder Kisten.

Im Februar 2022 gaben die Repeats (Recycled PE at Scale) Gruppe, eine paneuropäische Recycling-Plattform für LDPE, und Anviplas bekannt, dass das spanische Unternehmen Teil der Plattform wird. Für Repeats ist dieses Investment in Anviplas ein wichtiger Schritt beim Aufbau der Plattform. Anviplas wird unter der Führung von Repeats seine Produktionskapazität nahezu verdoppeln, um die wachsende Nachfrage nach recyceltem LDPE in Europa zu befriedigen.

ANDRITZ stellt vom 14. bis 17. März auf der INLEGMASH 2022 in Moskau, Russland, seine innovativen Produktionslösungen in den Bereichen Vliesstoff und Textilien aus.

AIRLAY TECHNOLOGIE
Der Schutz der Umwelt und die Erhaltung der natürlichen Ressourcen erfordern neue Technologien. In der Textilindustrie besteht die aktuelle Herausforderung darin, industriell und wirtschaftlich tragfähige Lösungen für den Einsatz umweltfreundlicher Fasern in Vliesstoffen zu entwickeln. ANDRITZ konzentriert sich auf die Airlay-Vliesstoff-Anwendung für Hanffasern (für die Matratzenherstellung, Isolierung etc.) sowie auf Einsatzmöglichkeiten im Bereich Geotextilien.

TEXTILRECYCLINGTECHNOLOGIEN
ANDRITZ Laroche ist ein 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 Verwendungszwecken in Vliesstoffen zugeführt werden. ANDRITZ wird Recyclingtechnologien für Alttextilien vorstellen, die in verschiedenen Anwendungen eingesetzt werden können, wie beispielsweise in der Automobilindustrie, bei Isolierungen, Matratzen und Möbelfilzen.

Kundenbewusstsein und Vorschriften treiben Bekleidungsmarken an, ihre Textilabfälle zu recyceln und die recycelten Textilfasern in ihren eigenen Produkten wiederzuverwenden. Um ANDRITZ-Kunden zu unterstützen, steht ihnen ein Team mit Prozesswissen für die Durchführung von kundenspezifischen Versuchen im modernen Technikum von ANDRITZ Laroche in Cours, Frankreich zur Verfügung.

BASTFASERN
Für den anspruchsvollen russischen Markt für Technologien für Bastfasern wird ANDRITZ innovative Produkte und die Verwertung von Bastfasern, insbesondere Hanf, vorstellen. ANDRITZ Laroche ist ein wichtiger Akteur im Bereich des Recyclings von Textilabfällen, mit Airlay-Vliesstoff-Technologien, aber auch mit Bastfaser-Entrindungs- und Cottonizing-Anlagen.

Diese umweltfreundlichen Fasern werden zum Spinnen von Garnen verwendet, die mit Baumwolle gemischt werden, wodurch Baumwolle als Rohstoff eingespart wird und der Verbrauch von Wasser, Pestiziden beim Anbau und von Chemikalien beim Färbe- und Veredelungsprozess reduziert werden.

Die Nachfrage nach umweltfreundlichen Verpackungen steigt immer weiter. Diese Entwicklung stellt Markenhersteller vor Herausforderungen. Wie gelingt ihnen der Umstieg auf flexible Verpackungen, die recyclefähig sind? Was gilt es dabei zu beachten? Wie kann das Thema Recycling vorangebracht werden? Und warum gibt es bei den Themen „Definition der Recyclingfähigkeit“ und „Testmethoden“ in Europa noch Aufholbedarf? Die Antworten darauf gibt es in einer neuen Folge der The Blue Couch Series von Sappi.

• "Functional Paper Packaging – Der Weg zu mehr Recyclingfähigkeit"
• Julian Thielen, Leiter des "Made for Recycling"-Service bei Interseroh Plus, Kerstin Dietze, Key Account Manager Paper & Packaging Solutions bei Sappi, und Gustavo Duarte, Manager Competence Center Packaging Solutions bei Sappi

Die Ausstrahlung der Episode „Functional Paper Packaging – Der Weg zu mehr Recyclingfähigkeit" beginnt am 22. Februar 2022 hier.

Vor knapp einem Jahr begann die EREMA Gruppe das im Jänner 2021 als Standortreserve übernommene Firmenareal von Gruber & Kaja in St. Marien für die eigenen Bedürfnisse zu adaptieren. Mittlerweile herrscht dort reger Betrieb.

„Als dieses Areal zum Verkauf stand, haben wir innerhalb weniger Tage entschieden, die 40.000m² Fläche samt Hallenbestand im Ausmaß von 15.000m² zu erwerben“, erzählt Manfred Hackl, CEO der EREMA Group GmbH. Rund 20 Millionen Euro wurden in den Ankauf investiert, bot das Gelände doch die Möglichkeit, in unmittelbarer Nähe des Firmensitzes in Ansfelden die Produktionskapazitäten um 60 Prozent zu erhöhen.

Dass dieser Standort nun bereits so intensiv genutzt wird, war damals noch gar nicht absehbar, denn man war Ende 2020 gerade erst dabei, die Erweiterung der Firmenzentrale in Ansfelden abzuschließen, in die rund 17 Millionen Euro investiert wurden. 20 neue Arbeitsplätze wurden dadurch schon geschaffen, weitere 30 sollen in den nächsten Monaten folgen. Im Endausbau werden es in Summe bis zu 150 neue Jobs sein.

Zu verdanken ist diese Entwicklung der hohen Nachfrage nach den Kunststoffrecycling Technologien der EREMA Gruppe sowie dem Trend zu immer größeren Recyclinganlagen. „Erst im Dezember haben wir eine VACUREMA® Maschine nach Brasilien geliefert, die bis zu 40.000 Jahrestonnen recyceltes PET (rPET) produzieren wird. Das entspricht dem Recycling von rund 1,1 Milliarden Stück 1,5 Liter PET-Flaschen, die sich so im Kreislauf führen lassen. Für solche Baugrößen finden wir hier die perfekten Bedingungen vor“, so Hackl.

Von dieser Entwicklung zeigt sich auch Wirtschafts-Landesrat Markus Achleitner bei seinem Besuch in St. Marien beeindruckt. „In kaum einer anderen Region weltweit sind Werkstoff-Know-how und Kreislaufwirtschafts-Know-how so geballt vorhanden, wie in Oberösterreich. Dieses Potenzial wollen wir mit unserer Wirtschafts- und Forschungsstrategie #upperVISION2030 voll ausschöpfen. EREMA ist dafür ein wichtiger Motor. Umso mehr freut es mich, dass die Eigentümer mit dem Erwerb dieser Liegenschaft ihr Bekenntnis zum Wirtschaftsstandort OÖ, zur Kreislaufwirtschaft und zu den Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern noch einmal so deutlich bekräftigt haben“, betont Landesrat Achleitner. „Diese Investition gerade auch in der aktuell so herausfordernden Zeit ist ein wichtiges positives Signal für den gesamten Standort Oberösterreich, umso mehr als dadurch auch 150 Arbeitsplätze geschaffen werden“, unterstreicht er.

Meilensteine der Standort-Inbetriebnahme
Seit Jänner 2021 wurde in der Kunststoffstraße 1, wie die Standortadresse nun lautet, ein Teil der bestehenden Büro- und Hallenflächen von Firmen und Abteilungen der EREMA Gruppe bezogen. Die UMAC GmbH, ein auf Instandsetzung und Handel mit gebrauchten Recyclingmaschinen spezialisiertes Tochterunternehmen, das am bestehenden Standort in der Steiermark unter massiver Platznot litt, übersiedelte mit der gesamten Produktion und Verwaltung nach St. Marien. Sowohl für UMAC als auch für die EREMA GmbH wurden weitläufige Hallen-Lagerflächen adaptiert. Von Ansfelden nach St. Marien übersiedelt wurde auch die Lackiererei und eine weitere Halle wurde für den Bau von VACUREMA® Großanlagen - das sind Anlagen, mit denen weltweit PET-Flaschen recycelt werden - ausgestattet. Die Produktion in dieser Halle wird nun schrittweise hochgefahren.
Mittelfristig in St. Marien nicht benötigte Räumlichkeiten werden vermietet. Ein branchennahes Unternehmen ist bereits eingezogen, weitere 300m² Bürofläche sind derzeit noch verfügbar.

• Mehr als 30 führende Unternehmen aus dem Chemie- und Werkstoffsektor begrüßen die jüngsten Positionspapiere aus Brüssel, Berlin und Düsseldorf

Die politischen Voraussetzungen für erneuerbaren Kohlenstoff aus Biomasse, CO2 und Recycling zur Vermeidung fossilen Kohlenstoffs in der Chemie- und Werkstoffindustrie haben sich in Europa grundlegend verändert. Erstmals wird in den Verlautbarungen von Politikern aus Brüssel und Deutschland berücksichtigt, dass eine Dekarbonisierung allein nicht ausreicht und es wichtige Industriezweige mit gleichbleibendem oder gar wachsendem Kohlenstoffbedarf gibt. Nun erfahren die nachhaltige Deckung dieses Kohlenstoffbedarfs und die Einführung nachhaltiger Kohlenstoffkreisläufe erstmals Beachtung auf der politischen Bühne. Beides ist entscheidend, wenn man die Chemie- und Werkstoffindustrie nachhaltiger aufstellen will.

Das Ziel besteht dabei in der Schaffung nachhaltiger Kohlenstoffkreisläufe. Hierzu ist ein umfassendes Kohlenstoffmanagement aus erneuerbaren Quellen erforderlich. Dazu zählt Kohlenstoff aus Biomasse, CO2-Abscheidung und -Verwendung (CCU) – wobei die industrielle CO2-Nutzung ein wesentlicher Bestandteil ist – sowie mechanisches und chemisches Recycling von Kohlenstoff. Schließlich wird nur die Nutzung solch erneuerbarer Kohlenstoffströme eine echte Entkopplung der Chemie- und Werkstoffindustrie von fossilen Kohlenstoffträgern ermöglichen. Und nur so kann die Chemieindustrie weiterhin Rückgrat der modernen Gesellschaft bleiben und nachhaltiger werden, um die weltweiten Klimaziele zu erreichen.

Hauptziel der Renewable Carbon Initiative (RCI) ist es daher, eine intelligente Umstellung vom fossilen hin zum erneuerbaren Kohlenstoff zu unterstützen. Dazu soll mehr und mehr Kohlenstoff aus Biomasse, CO2 und Recycling genutzt werden, anstatt zusätzlichen fossilen Kohlenstoff aus der Erde zu entnehmen. Und das ist sehr wichtig, da 72 % der menschengemachten Treibhausgasemissionen unmittelbar mit fossilem Kohlenstoff zusammenhängen. Die RCI fördert dabei alle verfügbaren Träger erneuerbaren Kohlenstoffs, jedoch sind die politischen Voraussetzungen unterschiedlich – je nachdem, ob es gerade um
Kohlenstoff aus Biomasse, aus Recycling oder aus CO2-Abscheidung und -Verwendung (CCU) geht. Insbesondere das CCU-Verfahren wird bislang weder im europäischen Green Deal noch im Paket Fit for 55 berücksichtigt.

Dies dürfte sich nach dem Kommuniqué der europäischen Kommission vom 15. Dezember zu „Nachhaltigen Kohlenstoffkreisläufen“ nun grundlegend ändern. Darin wird eine Haltung vertreten, die einen wichtigen Schritt in die richtige Richtung markiert und zeigt, dass das Thema des eingebetteten Kohlenstoffs im politischen Mainstream angekommen ist. Dies lässt sich auch an aktuellen Äußerungen von Mitgliedern des europäischen Parlaments und am sechsten IPCC- Gutachten ablesen, das demnächst erscheinen soll. Inzwischen wird das CCU-Verfahren als vielversprechende Lösung für nachhaltige Kohlenstoffkreisläufe und als potentiell nachhaltige Alternative für die Chemie- und Werkstoffindustrie angesehen. Zudem taucht der Begriff der „Entfossilisierung“ (Defossilisation) in den politischen Debatten in
Brüssel immer häufiger auf und ergänzt bzw. ersetzt den Begriff der Dekarbonisierung in Bereichen, in denen Kohlenstoff unverzichtbar ist. Die Europa-Abgeordnete Maria da Graça Carvahlo gehört zu einer ganzen Reihe von Politikern in Brüssel, die das CCU-Verfahren für eine wichtige Zukunftsindustrie halten. Die Politik hat das Thema also erkannt und es entwickelt sich eine gewisse Dynamik für CCU. Dabei ist auch die Erwähnung von CCU für eine künftige Politik zur Kohlenstoffentnahme und im Rahmen der Überarbeitung des Emissionshandelssystems (ETS) zu erwähnen.

Da die neuen Grundsatzpapiere exakt mit der Strategie der RCI übereinstimmen, unterstützen die mehr als 30 Verbandsmitglieder die neue Entwicklung mit  Nachdruck und sind bereit, die Politik mit Daten und detaillierten Vorschlägen zu versorgen. So sollen die Schaffung nachhaltiger Kohlenstoffkreisläufe und ein solides Kohlenstoffmanagement aktiv unterstützt werden. Es folgt ein Überblick über die einschlägigen politischen Grundsatzpapiere.

Brüssel: Kommuniqué zu „nachhaltigen Kohlenstoffkreisläufen“
Am 15. Dezember veröffentlichte die EU-Kommission ein Kommuniqué zum Thema „nachhaltige Kohlenstoffkreisläufe“. Erstmals wird darin die wichtige Rolle des Kohlenstoffs für verschiedene Industriezweige klar benannt. Zu den wichtigsten Aussagen des Papiers gehört die erstmals uneingeschränkte Anerkennung des CCU-Verfahrens als Lösung für die Kreislaufwirtschaft unter Einschluss CCU-basierter Kraftstoffe. Das Kommuniqué unterscheidet im Bereich der Kohlenstoffbeseitigung zwischen biologischem, fossilem und direkt aus der Luft entnommenem CO2 und kündigt zudem eine genaue Überwachung der
einzelnen CO2-Ströme an. Doch nicht nur das CCU-Verfahren wird als wichtiger Eckpfeiler für die Zukunft angesehen, sondern auch Kohlenstoff aus der Bioökonomie. Hier wird der Begriff des „Carbon Farming“
aufgegriffen, der sich auf ein besseres Bodenmanagement bezieht. Damit soll die Kohlenstoffbindung in lebender Biomasse, totem organischem Material und Böden durch eine verbesserte Kohlenstoffbindung oder geringere Kohlenstoffemissionen verbessert werden. Zwar ist dieListe natürlicher Kohlenstoffspeicherverfahren unserer Auffassung nach nicht abschließend; dennoch befürworten wir die Haltung des Grundsatzdokuments, ein nachhaltiges Boden- und Forstmanagement als eine wichtigere Grundlage für die Bioökonomie zu beachten als lediglich die Bodennutzung als Kohlenstoffsenke. Überraschend ist, dass chemisches Recycling in dem Kommuniqué an keiner Stelle erwähnt wird, obwohl es eine weitere alternative Kohlenstoffquelle darstellt, mit der sich fossiler Kohlenstoff aus der Erde (in Form von Rohöl, Erdgas oder Kohle) ersetzen lässt.

Berlin: Der Koalitionsvertrag der neuen Regierung – „Mehr Fortschritt wagen. Bündnis für Freiheit, Gerechtigkeit und Nachhaltigkeit“
Ganz Europa wartet gespannt darauf, wie die neue deutsche Regierung aus Sozialdemokraten, Grünen und Freidemokraten die deutsche Klimapolitik gestalten wird. Die neue Reformagenda konzentriert sich insbesondere auf die Solar- und Windenergie sowie Wasserstoff. Die Solarenergieleistung soll bis 2030 auf 200 Gigawatt gesteigert werden. Zudem sollen zwei Prozent der Landesfläche für Windkraftanlagen genutzt werden. Für grünen Wasserstoff soll eine Wasserstoffinfrastruktur aufgebaut werden, die in Zukunft das Rückgrat des Energiesystems bilden soll. Sie wird außerdem für synthetisch erzeugte Treibstoffe und eine nachhaltige Chemieindustrie benötigt. Darin kann man ein klares Bekenntnis zum CCU- Verfahren erkennen. Einen weiteren Schwerpunkt bilden die Themen Kreislaufwirtschaft und Recycling. Eine höhere Recyclingquote und ein produktspezifischer Mindestgehalt an Recyclingmaterialien und sekundären Rohstoffen soll auf europäischer Ebene verankert werden. Zudem findet sich Im Koalitionsvertrag sich ein klares Bekenntnis zum chemischen Recycling. Mit Blick auf die sogenannte „Plastiksteuer“ in Höhe von 0,80 EUR pro Kilogramm nicht recycelter Plastikverpackung steht der Branche eine große Veränderung ins Haus. Die Steuer wurde bereits von der EU eingeführt, von den meisten Mitgliedstaaten aber nicht oder nur eingeschränkt an Hersteller und Händler weitergegeben. Die neue deutsche Regierung plant nun, die Steuer in voller Höhe auf die Branche umzulegen.

Düsseldorf: Kohlenstoff für den Klimaschutz – Die nordrhein-westfälische Strategie für das Kohlenstoffmanagement
Die RCI begrüßt ausdrücklich, dass Nordrhein-Westfalen als erste Region der Welt eine umfassende „Carbon Management“ Strategie aufgestellt hat. Diese bildet die Grundlage für die Umstellung von fossilen Kohlenstoffträgern auf erneuerbaren Kohlenstoff aus Biomasse, CO2 und Recycling. Darin werden für alle drei alternativen Kohlenstoffströme detaillierte Strategien entwickelt, um die Industrie kohlendioxidfrei zu machen. Dies ist umso bemerkenswerter, als Nordrhein-Westfalen das am stärksten industrialisierte Bundesland ist und über eine bedeutende Chemieindustrie verfügt. Ausgerechnet dort wird nun also der erste Masterplan verabschiedet, um die Industrie von fossilem Kohlenstoff auf Biomasse, CO2 und Recycling umzustellen. Im Erfolgsfall könnte NRW so zu einem weltweiten Pionier für nachhaltiges Kohlenstoffmanagement werden. Zudem könnte sich das Bundesland zu einem Vorbild für viele andere Industrieregionen entwickeln.

Jedes Jahr unterstützt der Förderverein des Fraunhofer UMSICHT zwei Projekte mit einer Anschubfinanzierung. Die finanzielle Starthilfe ebnet den Weg, um vielversprechende Forschungsvorhaben zeitnah zu realisieren. Sein Engagement um den wissenschaftlichen Nachwuchs unterstreicht der Verein mit der Prämierung herausragender Bachelor- und Masterarbeiten. Die diesjährigen Auszeichnungen erfolgten im Rahmen der gestrigen Mitgliederversammlung, auf der evo-Vorstand Christian Basler als neuer Vorstandsvorsitzender des Fördervereins gewählt wurde.

Der UMSICHT-Förderverein ist ein wichtiger Partner des Oberhausener Forschungsinstituts und verfügt über ein großes Netzwerk aus Politik, Wirtschaft und Industrie. Neben der Verleihung des UMSICHT-Wissenschaftspreis ist die gezielte Nachwuchs- und Projektförderung ein zentrales Anliegen des mittlerweile über 30 Jahre bestehenden Vereins. So werden auf der jährlichen Mitgliederversammlung Menschen ausgezeichnet, die innovative Projekte bearbeiten und besondere Arbeit geleistet haben. In diesem Jahr erhielten die UMSICHT-Forschenden Laura Huwald und Tobias Rieger eine finanzielle Zuwendung von je 10 000 Euro für ihre Forschungsvorhaben. Die beiden Studentinnen Sonja Frerich und Hannah Brenner freuten sich über insgesamt 750 Euro Preisgeld für ihre herausragenden Bachelor- und Masterarbeiten.

Neuartige Brennstoffzellen
Laura Huwald, Abteilung Elektrochemische Energiespeicher, untersucht die »Entwicklung und Charakterisierung kohlenstoffbasierter poröser Transportlagen für Brennstoffzellen«. Dank der Substitution durch kohlenstoffbasierte Materialien kann das neuartige Zellkonzept mittels kostengünstiger und langzeitstabiler Komponenten realisiert werden. Ihre Arbeit bietet die Grundlage zur Initiierung eines Nachfolgeprojekts mit Industriebeteiligung, in dem ein Prototyp des neuartigen Brennstoffzellenkonzepts mit den am Fraunhofer UMSICHT entwickelten Bipolarplatten realisiert werden soll.

Innovative Recyclingverfahren für Kunststoffabfälle
Tobias Rieger überprüft im Projekt SubForceH2 das »Chemische Recycling von Kunststoffabfällen zur Substitution fossiler Rohstoffe in der chemischen Industrie und der Erzeugung von Wasserstoff«. Dadurch können z. B. CO2-Emissionen eingespart werden, da der in Kunststoffabfällen gebundene Kohlenstoff nicht durch konventionelle Müllverbrennung freigesetzt, sondern durch die Umsetzung zu chemischen Grundstoffen im Kreislauf gehalten wird. Als Nebenprodukt entsteht zudem Wasserstoff, welcher in zahlreichen industriellen Anwendung benötigt und zur Speicherung von Energie zunehmend an Bedeutung gewinnt.

Masterarbeit: Kunststoffe in Böden
Im Rahmen ihrer Masterarbeit »Entwicklung, Validierung und Anwendung einer Methode zur Untersuchung von Kunststoffemissionen auf landwirtschaftlichen Nutzflächen« entwickelte Hannah Brenner eine praxisorientierte Methode, mit der Bodenproben nach ihrer Entnahme auf dem Feld aufbereitet und hinsichtlich ihres Mikroplastikgehalts analysiert werden können. Ziel ist die Einschätzung der Belastung von Feldflächen durch Kunststoffemissionen und der anschließende Vergleich mit anderen Habitaten. Dadurch soll eine schnellstmögliche Reduzierung des Mikroplastikeintrags in terrestrische Ökosysteme erreicht werden.

Herausragende Bachelorarbeit
Hauptbestandteil von Sonja Frerichs Bachelorarbeit war es, die mechanische Eignung eines neuartigen, am Fraunhofer UMSICHT entwickelten Materials für den Einsatz in Brennstoffzellen zu untersuchen. Im Fokus stand die Umformbarkeit von thermoplastbasiertem Folien-BPP (BPP: Blasextrudiertes Polypropylen), um Gasverteilungsstrukturen für Wasserstoff und Sauerstoff einprägen zu können. Die Vermessung der eingeprägten Strukturen wurde unter anwendungsnahen Bedingungen durchgeführt.

Nach  ihrer  Gründung  am  20.  September  2020  feiert  die  RCI nun in diesem Herbst ihren ersten Geburtstag. Die Bilanz des ersten Jahres ist beeindruckend: Aus 11 Gründungsmitgliedern sind in gerade einmal 12 Monaten 30 Mitgliedsunternehmen geworden. Zahlreiche Webinare, Pressemitteilungen, Hintergrundinformationen, ein Glossar und ein Comic haben das Konzept des „erneuerbaren Kohlenstoffs“ der Öffentlichkeit bekannter gemacht. Die RCI arbeitet derzeit an der Entwicklung eines Labels und betätigt sich in der Politikanalyse. Weitere Aktivitäten sollen im kommenden Jahr folgen.

Schlüssel zum Erfolg ist die Tatsache, dass das Thema erneuerbarer Kohlenstoff in Chemikalien  und  Werkstoffen  für Politik  und  Industrie  zunehmend  an  Bedeutung  gewinnt. Größere Unternehmen müssen ihre Treibhausgasemissionen und die CO2-Bilanz ihrer Produkte künftig  melden.  Die  Ursache  sind  Gesetzesänderungen  im  Rahmen  des  Europäischen Green Deals. In diesem Zusammenhang werden indirekte Emissionen und die Kohlenstoffquellen der Werkstoffe künftig eine deutlich wichtigere Rolle spielen. Die RCI bemüht sich derzeit aktiv darum,  Lösungen  für  Unternehmen  zu entwickeln,  um  den  Wechsel  vom  fossilen  zum erneuerbaren Kohlenstoff zu bewerkstelligen. Dieser kann aus bio-basierten Rohstoffen, CO2-basierten Quellen und per Recycling gewonnen werden. Künftig müssen bei der Meldung der Treibhausgasemissionen zudem auch Scope-3-Emissionen berücksichtigt werden. Dabei handelt  es  sich  um  die indirekten  Emissionen,  die  in  der  Wertschöpfungs-  und  Lieferkette entstehen. Hier sind die eingesetzten Rohstoffe für einen Großteil der CO2-Bilanz verantwortlich. Dabei kommt auch die Kohlenstoffquelle von Chemikalien und Kunststoffen als  wichtiger  Faktor  für  die  CO2-Bilanz  ins  Spiel.  Ohne  eine  Umstellung  von  fossilen  auf erneuerbare  Kohlenstoffe  (aus  Biomasse,  CO2-basiert  oder  recycelt)  können  die  Pariser Klimaschutzziele praktisch  nicht  erreicht  werden,  so  dass  eine  nachhaltige  Zukunft  in  weite Ferne rückt.

Inzwischen engagieren sich bereits 30 innovative Unternehmen in der RCI über Diskussionen und  Öffentlichkeitsarbeit an  der  Umstellung  auf  erneuerbaren  Kohlenstoff.  Dabei  werden sowohl  technische  als  auch  wirtschaftliche Perspektiven  berücksichtigt,  um  die  politischen Rahmenbedingungen entsprechend zu beeinflussen.

Im nächsten Jahr will sich die RCI darauf konzentrieren, ein umfassendes Verständnis für die zu erwartenden politischen Rahmenbedingungen in Europa und der ganzen Welt zu entwickeln. Denn diese werden die Zukunft der Chemie- und Werkstoffindustrie mehr denn je bestimmen. Auf dieser Grundlage soll dann das Konzept des erneuerbaren Kohlenstoffs systematisch in die neuen politischen Leitlinien eingebracht werden. Dies ist bislang nicht ausreichend erfolgt.  
 
Tatsächlich  konzentriert  sich  die  Politik  auf  die  Dekarbonisierung  des  Energiesektors  –  eine echte Herkulesaufgabe von enormer Tragweite. Doch deren Übertragung auf die Chemie- und Werkstoffindustrie  ist  nicht möglich,  da  Kohlenstoff  dort  als  unverzichtbarer  Grundbaustein verwendet wird. Die Kohlenstoffnachfrage dürfte sich in den beiden Branchen bis 2050 sogar noch mehr als verdoppeln. Um diese Nachfrage auf nachhaltige Weise zu decken, müssen wir also  den  Ausstieg  aus  dem  fossilen  Kohlenstoff  bewerkstelligen.  Zum  ersten  Mal  in  der Geschichte  der  Branche  ist  es  nun  möglich,  die  Chemie-  und  Werkstoffindustrie  von  der Petrochemie unabhängig  zu machen und die Nachfrage durch  Biomasse, CO2 und Recycling zu decken. Je schneller wir den Ausstieg aus dem fossilen Kohlenstoff schaffen und je eher wir gangbare  Alternativen  entwickeln,  desto  weniger  CO2  müssen wir  später  wieder  aus  der Atmosphäre extrahieren.