Aus der Branche

Aktuelle biobasierte Kunststoffe sind oft nur für kurzlebige Anwendungen, wie Verpackungen geeignet, da sie unzureichende Langzeiteigenschaften aufweisen. Das neue Projekt „Biobasierte Polyester für anspruchsvolle Langzeitanwendungen“ aus dem Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF soll die Langzeiteigenschaften von Biokunststoffen durch gezielte Additivierung verbessern, um deren Einsatz in technischen Anwendungen zu ermöglichen. Dafür suchen die Forschenden Unternehmen entlang der Wertschöpfungskette, die auch bei langlebigen Produkten petrobasierte Kunststoffe durch biobasierte Lösungen substituieren möchten.

In dem geplanten Projekt werden biobasierte Materialien durch gezielte Additivierung optimiert, um mit petrochemischen Kunststoffen vergleichbar zu sein. In zahlreichen Projekten haben Forschende aus dem Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF in den letzten Jahren auf dem Gebiet Kunststoff-Additive geforscht und können die Langzeiteigenschaften von Kunststoffen sowohl aus fossilen als auch aus nachwachsenden Rohstoffen verbessern. Ziel des Projektes ist die nachhaltige Substitution petrobasierter technischer Kunststoffe auf Basis bisher gewonnener Erkenntnisse zur Materialoptimierung sowie die Realisierung entlang der gesamten Wertschöpfungskette.

Minimale Veränderungen im Verarbeitungsprozess
Das Projekt adressiert die Herausforderungen der Langzeiteigenschaften von Biokunststoffen. In einer umfassenden Literaturrecherche werden zunächst bestehende Daten zur Langzeitstabilität und eingesetzten Stabilisatoren zusammengeführt. Gemeinsam mit den Projektpartnern wird ein Lastenheft erstellt, welches die zu erreichenden Materialeigenschaften festlegt. Marktverfügbare Biokunststoffe und Additive werden identifiziert und hinsichtlich ihrer Eigenschaften getestet. Die Modifikation der Biokunststoffe erfolgt durch die Entwicklung neuer Formulierungen im Technikumsmaßstab. Ziel ist es, die Materialsubstitution mit minimalen Veränderungen in den bestehenden Verarbeitungsprozessen zu ermöglichen.

Die Fraunhofer Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler suchen Partner aus Unternehmen entlang der Wertschöpfungskette beginnend mit Herstellern von Kunststoffen und Additiven bis hin zu Unternehmen, die einzelne Bauteile in ihren Konstruktionen substituieren wollen, mit besonderem Fokus auf Entwickler und Produzenten fertiger Bauteile.

Gemeinsam Wettbewerbsvorteile sichern: Nachhaltige anspruchsvolle Kunststoffprodukte
OEM und Hersteller von Kunststoffbauteilen aus dem Bereich Bau, Automotive, Sport und Freizeit, Elektro- und Elektronik Bauteile, Haushaltsgeräte, die petrobasierte Kunststoffe durch biobasierte Lösungen substituieren möchten, erhalten mit der Teilnahme an dem neuen Projekt »Biobasierte Polyester für anspruchsvolle Langzeitanwendungen« ausreichend Wissen, um ihre eigene Forschung und Entwicklung individuell und zielgenau zu optimieren. Sie profitieren direkt von neuesten Erkenntnissen und sichern sich dadurch Wettbewerbsvorteile. Rohstoff- und Additivhersteller können ihr bestehendes Produktportfolio um neue Anwendungsmöglichkeiten erweitern und Compoundeure wappnen sich für zukünftige Herausforderungen beim Einsatz von Biokunststoffen.

Die Studie „Stoffstrombild Kunststoffe" gibt alle zwei Jahre Aufschluss über Produktion, Verarbeitung und Kreislaufführung von Kunststoffen in Deutschland.

Über alle Bereiche hinweg sind 2023 Rückschläge zu vermelden: Die anhaltend schlechte Konjunktur in Deutschland führt zu geringeren Herstellungs- und Verarbeitungsmengen und gefährdet die Transformation der Kunststoffindustrie zur Kreislaufwirtschaft.

In Deutschland werden weniger Kunststoffe hergestellt, verarbeitet und recycelt
Die Kunststoffproduktion ging im Vergleich zu 2021 um 17,6 Prozent zurück. Obwohl die Nachfrage nach Kunststoffen international wächst, wurden in Deutschland 2023 rund 8,5 Prozent weniger Kunststoffe verarbeitet als 2021. Steigende Kosten für Energie und Produktion, häufige Änderungen der politischen Zielvorgaben und steigende Bürokratielasten verhindern häufig die für eine Kreislaufwirtschaft dringend erforderlichen Investitionen in die Modernisierung und den Ausbau von Anlagen in Deutschland.

Große Potenziale fürs Recycling bleiben noch ungenutzt
Trotz des Produktionsrückgangs hat sich der Einsatz von recycelten Kunststoffen in der Kunststoffverarbeitung in Deutschland im Erhebungszeitraum von 2021 bis 2023 jährlich im Durchschnitt um 8,2 % erhöht. Der Anstieg erfolgte vor allem im Jahr 2022, ausgelöst durch hohe Rohölpreise, und ging 2023 konjunkturbedingt wieder zurück. Der Rezyklateinsatz aus Post-Consumer- und Post-Industrial-Abfällen betrug rund 1,93 Mio. t. Daneben wurden rund 0,5 Mio. t an Nebenprodukten wiederverwendet. Insgesamt betrug der Anteil von eingesetztem Kunststoffrezyklat (aus Post-Consumer und Post-Industrial Abfällen) an der Verarbeitungsmenge in Deutschland 2023 ca. 15 %. Das unterstreicht die wachsende Bedeutung der Kreislaufwirtschaft für die Kunststoffindustrie in Deutschland und zeigt klare Fortschritte im Recycling und der Wiederverwertung von Kunststoffen. Dennoch bleiben weiterhin große Potenziale fürs Recycling ungenutzt: So ist der Anteil der Kunststoffe, die energetisch verwertet werden, mit 3,6 Millionen Tonnen im Jahr 2023 immer noch zu hoch.

Innovationskraft der Industrie trotzt Standortnachteilen
Der Einsatz recycelter Rohstoffe nimmt in Deutschland trotz schwieriger Standortbedingungen weiter zu. Die Unternehmen der Wertschöpfungskette Kunststoff in Deutschland arbeiten weiter mit hoher Innovationskraft an der Transformation zur Kreislaufwirtschaft. Gleichwohl setzt der Erfolg der Transformation gute Rahmenbedingungen für die Kunststoffindustrie voraus: wettbewerbsfähige Energiekosten, realistische und verlässliche regulatorische Rahmenbedingungen für zusätzliche Investitionen in die Infrastruktur für sortenreine Sammlung und Sortierung sowie die mechanische und chemische Aufbereitung von Kunststoffabfällen.

Auftraggeber der Studie
Das Stoffstrombild wird von der Conversio Market & Strategy GmbH erstellt. Auftraggeber der Studie ist die BKV GmbH mit Unterstützung von PlasticsEurope Deutschland e. V., der Bundesverband der Deutschen Entsorgungs-, Wasser- und Kreislaufwirtschaft e. V., der bvse–Bundesverband Sekundärrohstoffe und Entsorgung e. V., der VDMA e.V. Kunststoff und Gummimaschinen, die IK – Industrievereinigung Kunststoffverpackungen e. V., der KRV – Kunststoffrohrverband e. V., VinylPlus Deutschland e.V., der GKV – Gesamtverband Kunststoffverarbeitende Industrie e. V. AVK – Industrievereinigung Verstärkte Kunststoffe e. V., FSK – Fachverband Schaumkunststoffe und Polyurethane e.V., TecPart – Verband Technische Kunststoff-Produkte e. V., pro-K Industrieverband langlebige Kunststoffprodukte und Mehrwegsysteme e. V., der IG BCE Industriegewerkschaft Bergbau, Chemie, Energie, sowie dem VCI – Verband der Chemischen Industrie e.V.

Vor dem aktuellen Hintergrund frei gewordener Mittel aus anderen Töpfen des Bundeshaushalts appelliert die deutsche Composites-Industrie an die Politik, sich wieder für das TTP LB und dessen Finanzierung im geplanten Umfang einzusetzen. Insbesondere für mittelständische Unternehmen und Startups müsse das Programm für deren Wettbewerbsfähigkeit und damit zur Sicherung und Schaffung zukunftssicherer Arbeitsplätze wiederbelebt werden, um letztlich auch zum Erhalt des Wohlstands in Deutschland beizutragen.

Mit dem Technologietransferprogramm Leichtbau (TTP LB) hatte das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) eine wichtige Unterstützung für eine erfolgreiche Transformation der in diesem Bereich tätigen Unternehmen geschaffen. Es war Innovations- und Transfertreiber für Energie- und Ressourceneffizienz und mitentscheidend für die Erreichung der ambitionierten europäischen und deutschen Klimaschutzziele. Mit großer Sorge hatte die Faserverbund- bzw. Composites-Industrie festgestellt, dass das Programm Anfang dieses Jahres Sparzwängen des Bundeshaushalts zum Opfer fiel. Dabei wurde der Leichtbau als Schlüsseltechnologie für Deutschland im Koalitionsvertrag der Bundesregierung verankert und durch deren dann folgende Leichtbau-Strategie manifestiert.

Ohne Leichtbau werde es keinen ausreichenden Klimaschutz geben: 70 % der Treibhausgasemissionen stammen aus der Nutzung von fossilen Rohstoffen wie Erdgas, Erdöl und Kohle, um hauptsächlich Energie zu gewinnen. Daher sei die Transformation in Richtung Erneuerbare Energiegewinnung z. B. durch Windenergie und grünen Wasserstoff von entscheidender Bedeutung für den Erfolg des European Green Deal. Beide Technologien seien ohne Leichtbau nicht umsetzbar: Windenergieanlagen nutzen den multi-materialen Leichtbau mit Glasfaserverstärkten Kunststoffen, Kohlenstofffaserverstärkten Kunststoffen (CFK), Holz und Metallen und die Lagerung des Wasserstoffs erfolgt in CFK-Behältern.

Darüber hinaus sei der Leichtbau eine Game-Changer-Technologie für Deutschland: Durch diese innovative und wettbewerbsfähige Schlüsseltechnologie lassen sich sowohl Materialien in der Produktion sparen als auch Energie bei der späteren Nutzung der Produkte. Branchen wie unter anderem das Bauwesen, der Maschinenbau und der gesamte Transportsektor können davon stark profitieren.

Insbesondere vor dem Hintergrund der aktuellen Probleme der deutschen Automobilindustrie erscheinen auch mit Fördermitteln unterstützte Innovationen zu Leichtbaukonzepten für PKW und LKW unerlässlich für die Wettbewerbsfähigkeit dieses wichtigen volkswirtschaftlichen Sektors in Deutschland.

Auf europäischer Ebene hat die Composites-Industrie über das vom BMWK ins Leben gerufene European Lightweighting Network (ELN) Werbung für eine europäische Leichtbaustrategie gemacht und bereits viele europäische Partner gefunden. Um weiterhin als Impulsgeber und Gestalter vorangehen zu können und glaubwürdig den Leichtbau als Schlüsseltechnologie für Europa zu promoten, sei eine tatkräftige politische Unterstützung im Rahmen des TTP LB in Deutschland essenziell.

Die EREMA Group und Lindner zeigten in einem gemeinsamen Vortrag auf der IFAT in München, wie sich konstante Regranulat-Qualitäten im Kunststoffrecycling mittels Datenaustausch zwischen Extruder und Waschanlage realisieren lassen und ein intelligentes Energiemanagement die Kosten senkt.

Um neue Wege im Kunststoffrecycling zu beschreiten, soll die Wertschöpfungskette in ihrer Gesamtheit betrachtet werden. Die Chancen für die Zukunft liegen in der Feinabstimmung der einzelnen Prozessschritte – von der Wertstoffsammlung über das Recycling bis hin zum Endprodukt. Hier setzt die Zusammenarbeit von Lindner und der EREMA Group an, die mit der 50/50-Gründung der gemeinsamen Holding BLUEONE Solutions im August 2023 offiziell eingeleitet wurde. Dabei wurden Anteile der Lindner Washtech eingebracht. Die Expertise von EREMA – Hersteller von Extrudern und Filtrationslösungen für das Kunststoffrecycling und größtes Unternehmen innerhalb der EREMA Group – wird mit jener der Lindner Washtech – führender Anbieter von All-in-one-Lösungen für das Zerkleinern, Sortieren und Waschen von Kunststoffen – gebündelt.

Datentransfer sorgt für effizientere Recyclingprozesse
Die Standardisierung der Prozesskontrolle ist ein erstes Resultat der Unternehmenskooperation. „Wir haben gemeinsam eine Plattform entwickelt, die den Datenaustausch zwischen Extruder und Waschanlage erlaubt“, erläuterte Manfred Hackl, CEO der EREMA Group. „Dies ermöglicht eine präzisere Analyse der Daten und die gezielte Ableitung von Verbesserungsmaßnahmen.“ Mittels digitaler Schnittstelle werden alle wichtigen Parameter berücksichtigt und überwacht. So ist es beispielsweise möglich, Informationen über aktuelle Durchsatzmengen in der EREMA Pre Conditioning Unit zu nutzen, um so möglichst früh den Prozess in der Waschanlage zu optimieren, wodurch beispielsweise Kapazitätsschwankungen ausgeglichen werden und eine deutliche Steigerung der Outputmenge erreicht wird. Dieser Datentransfer stellt einen weiteren Schritt auf der Roadmap zur Digitalisierung dar.

Hohe Wirtschaftlichkeit durch smartes Energiemanagement
„Wesentlich für zukunftsfähiges Recycling ist es, den passenden Prozess für die jeweilige Anwendung zu finden und die einzelnen Prozessschritte optimal aufeinander abzustimmen“, betonte Michael Lackner, Geschäftsführer von Lindner. Beim Energiemanagement konnten durch Koordination der Prozessschritte bereits erste Erfolge erzielt werden. Ein konkretes Beispiel ist die Wärmerückgewinnung. „Wir nutzen die während des Extrusionsprozesses entstehende Abwärme als Energieressource für den Wasch- und Trocknungsprozess", erklärte Lackner. „Unsere Kunden können dadurch ihre Energiekosten und ihren CO2-Ausstoß nachhaltig senken“.

Synergien entlang der Wertschöpfungskette
Um die jeweiligen Qualitätsstandards je Endapplikation zu etablieren, gilt es Synergien zu nutzen. „Die entscheidende Frage ist, wie wir es schaffen das Endprodukt zu verbessern und gleichzeitig die Gesamteffizienz im Recyclingprozess steigern“, sind sich Manfred Hackl und Michael Lackner einig. Das funktioniere nur, wenn sich Unternehmen entlang der Wertschöpfungskette zusammenschließen. Die Branchenführer können bereits einige Beispiele von gemeinsam verbesserten Recyclingprozessen vorweisen, die das Loslösen vom Downcycling ermöglicht haben. „Der Recyclingkreislauf von HDPE-Ausgangsmaterial, das mithilfe unserer beiden Technologien zu hochwertigem, lebensmittelechten rHDPE-Granulat verarbeitet wird, ist eines davon“, sagt Lackner. Gemeinsam arbeiten Lindner Washtech und EREMA weiterhin intensiv daran, Strategien für das Upcycling von Kunststoffen zu entwickeln und die Recyclingquoten zu erhöhen.

Wie kann man durch Transferlernen Fertigungsschritte optimieren? Wie kann man die Umweltauswirkungen von Geotextilien aus petrochemischen Kunststoffen mit denen aus biologisch abbaubaren Kunststoffen vergleichen, um eine Entscheidungshilfe für nachhaltigere Produkte zu finden? Für die Entwicklung dieser Methoden wurden Lennart Hellwig und Fabio Bußmann vom Institut für Textiltechnik (ITA) der RWTH Aachen am 25. April mit Preisen des Deutschen Textilmaschinenbaues 2024 der Walter Reiners-Stiftung ausgezeichnet.

Einsatz von Transferlernen ermöglicht Datenreduzierung beim Vernadelungsprozess
Lennart Hellwig erhielt den „Förderpreis Masterarbeit“ für seine Masterarbeit „Transfer Learning Modell für Vernadelungsprozesse in der Vliesstoffproduktion unter Berücksichtigung von Unsicherheiten“.

Die Auszeichnung wurde für die Entwicklung einer Methodik verliehen, die es ermöglicht, durch Transferlernen einen Fertigungsprozess in der Vliesstoffproduktion zu modellieren. Dieses Modell kann genutzt werden, um die Fertigungsschritte zu optimieren. Durch den Einsatz von Transferlernen wurde die Menge der benötigten Daten für die Modelle reduziert und die Vorhersagegenauigkeit verbessert. Konkret wurde in der Arbeit der Vernadelungsprozess als Fertigungsschritt ausgewählt. Das Verfahren lässt sich grundsätzlich auch auf andere Fertigungsschritte übertragen.

Ökologische Entscheidungshilfe für die Auswahl nachhaltigerer Produkte
Fabio Bußmann wurde mit dem „Nachhaltigkeitspreis Masterarbeit“ für seine Masterarbeit „Methodenentwicklung und Durchführung von Life Cycle Assessments zur Bewertung der Nachhaltigkeit von Produktion und End-of-Life-Szenarien biologisch abbaubarer Geotextilien“ ausgezeichnet. Kunststoffe bieten aufgrund ihrer vielfältigen Eigenschaften und Formgebungsmöglichkeiten ein breites Anwendungsspektrum. Ein Beispiel sind Geotextilien. Zu ihrer Herstellung werden fast ausschließlich petrochemische Kunststoffe verwendet, die in erster Linie nach ihrer Funktionalität ausgewählt werden, ohne dass an eine nachhaltige Entsorgung nach der Nutzungsdauer gedacht wird. Oft verbleiben diese Textilien im Boden, da sie nur sehr schwer und mit hohen Kosten oder gar nicht zu entfernen sind. Eine nachhaltigere Alternative könnte der Einsatz von Geotextilien aus biologisch abbaubaren Kunststoffen sein.

Ziel dieser Arbeit war es, die Umweltauswirkungen von Geotextilien aus petrochemischen Kunststoffen mit denen aus biologisch abbaubaren Kunststoffen zu vergleichen. Diese Untersuchung wird in drei verschiedenen Anwendungsbereichen durchgeführt, um als ökologische Entscheidungshilfe zu dienen und das nachhaltigere Produkt zu identifizieren.

Der Vorsitzende der Walter Reiners-Stiftung des VDMA Fachverbands Textilmaschinen, Peter D. Dornier, überreichte die Preise während der Fachmesse Techtextil in Frankfurt am Main.

Freudenberg Performance Materials (Freudenberg) stellt auf der diesjährigen Techtextil vom 23. bis 26. April in Frankfurt am Main Lösungen für die Automobil-, Bau- Bekleidungs-, Filtrations- und Verpackungsindustrie vor.

Nachhaltiger Vliesstoff für Autositze
Das Unternehmen präsentiert  unter anderem ein neuartiges Vliesstoffmaterial aus Polyester für die Polsterung von Autositzen. Es ist auch als Verbund mit PU-Schaum erhältlich und ermöglicht nicht nur eine mühelose Verarbeitung auf Kundenseite, sondern gewährleistet auch eine verbesserte Formbeständigkeit des Bezugs und eine weiche und flexible Polsterung. Es besteht aus mindestens 25 Prozent recycelten Rohstoffen, unter anderem aus Vliesstoffabfällen, und ist vollständig recycelbar. Der transparente Ursprung der Rohstoffe ermöglicht Kunden zudem eine einfache Rückverfolgbarkeit und einen verantwortungsvollen Produktionsprozess. Daneben stellen Freudenberg-Experten zahlreiche weitere Vliesstofflösungen für die Herstellung von Autositzen vor, die auf dem Einsatz von bis zu 80 Prozent recycelter Materialien beruhen.

Biobasiertes Trägermaterial für grüne Dächer
Im Rahmen seines Engagements für nachhaltige Baukonzepte zeigt Freudenberg auf der Messe ein nachhaltiges Trägermaterial für die Begrünung von urbanen Dächern. Der Träger besteht zu 100 Prozent aus Polylactid und somit aus nachwachsenden Rohstoffen. Gefüllt mit Erde, ermöglicht er die Züchtung von leichten und schnell-wachsenden Bahnen aus Sedum, die nach dem Ausrollen sofortige Gründächer bilden. Diese wirken nicht nur der städtischen Hitze entgegen, sie verbessern auch das Regenwassermanagement und regulieren die Innentemperaturen der Gebäude.

Von textilen Abfällen zur Wattierung
Das Unternehmen erweiterte seine Produktserie an kreislauffähigen Thermo-Isolierungen mit comfortemp® HO 80xR circular um eine weitere Wattierung, die aus 70 Prozent recyceltem Polyamid von ausrangierten Fischernetzen, Teppichbodenbelägen und Industriekunststoffen besteht. Da Polyamid 6, auch Nylon genannt, seine Leistungsmerkmale auch nach mehreren Recyclingprozessen beibehält, können die Fasern gleich mehrfach für die Herstellung leistungsfähiger Sport-, Freizeit- und Luxuskleidung genutzt werden.

Verpackungslösungen mit Nachhaltigkeitsvorteilen
Freudenberg präsentiert auf der Messe außerdem Produkte im Bereich nachhaltiger Verpackungs- und Filterlösungen. So kann die langlebige Evolon® technical packaging-Serie die bisherigen Einwegverpackungen für den Transport empfindlicher Industrieteile, wie beispielsweise im Automobilbereich, ersetzen. Das Material besteht bis zu 85 Prozent aus recyceltem PET. Zusätzlich stellt Freudenberg vollständig biobasierte Lösungen für die Herstellung von Trockenmittelbeuteln vor. Das bindemittelfreie Material basiert auf Bio-Fasern und ist industriell kompostierfähig.
Darüber hinaus geben Expertinnen und Experten dem Messe-Publikum Einblicke in das Filtrations-Portfolio Freudenbergs.

Ökobilanzierungen dienen oftmals als Entscheidungsgrundlage für die Auswahl von umweltfreundlichen Verfahren, Einsatzstoffen oder Dienstleistungen beim Kunststoffrecycling. Doch wie sieht eine vergleichbare und transparente ökologische Bewertung aus, die unterschiedlichen Ansprüchen gerecht wird? Fraunhofer CCPE Forschende haben zehn Herausforderungen und zehn Anforderungen herausgearbeitet, die Vergleichbarkeit und Transparenz bei der ökologischen Bewertung des Kunststoffrecycling erhöhen.

Mit Ökobilanzstudien lassen sich nicht nur Produkte und Dienstleistungen über ihren gesamten Lebenszyklus hinweg bewerten, sondern es können auch verschiedene Recyclingverfahren und recycelter Kunststoff mit Neuware verglichen werden. Die Ergebnisse dienen als Entscheidungsgrundlage bei der Auswahl der Optionen mit den geringsten Umweltwirkungen. Die grundlegende Vergleichsgröße in jeder Ökobilanz ist die funktionelle Einheit. Alle Umweltwirkungen werden auf diese Größe bezogen. Das Recycling von Kunststoffen erfüllt immer mehrere Funktionen wie die ordnungsgemäße Behandlung von Abfällen und die Bereitstellung neuer Ressourcen für weitere Produkte. Der Umgang mit dieser Multifunktionalität in der Ökobilanzierung des Recyclings wird seit langem ohne Konsens diskutiert.

Die Fraunhofer CCPE-Forschenden möchten mit ihrem gerade erschienenen Positionspapier diese Herausforderungen und Anforderungen verdeutlichen, die bei der Bewertung und dem Vergleich von Kunststoffrecyclingaktivitäten bestehen. Der Fokus liegt auf der Unterscheidung zwischen den Funktionalitäten der Abfallbehandlung und Materialbereitstellung. »Wir wollen mit dem Positionspapier Raum für einen offenen und transparenten Austausch zwischen Wissenschaft, Industrie und Politik eröffnen, um Entscheidungen auf Basis des ökologischen Vergleichs verständlich und belastbar zu gestalten«, so Anna Kerps, Initiatorin des Positionspapiers und wissenschaftliche Mitarbeiterin des Fraunhofer CCPE.

Die Autor*innen weisen darauf hin, dass vergleichende Ökobilanzen zudem von verschiedenen Randbedingungen und Annahmen abhängen. Die Prüfung logischer Widersprüche in den Annahmen ist eine Hauptanforderung für aussagekräftige Vergleiche. Inkonsistente Ökobilanzstudien führen oft zu Fehlinterpretationen. Weitere Herausforderungen sehen sie im Umgang mit den verschiedenen Technologierouten und -skalen sowie der Komplexität von Recyclingrouten gemischter Abfälle. Unterschiedliche Abfallherkünfte und mitgesammelte Störstoffe beeinflussen die Qualität der Rezyklate – und müssen in der Bilanzierung berücksichtigt werden.

Weiterhin ist es auf methodischer Ebene wichtig, Modellierungsansätze in Bezug auf Multifunktionalität und Systemgrenzen zu verbessern. Der Vergleich verschiedener Recyclingverfahren und von Neuware mit Rezyklat ist herausfordernd, da sie unterschiedliche Funktionalitäten haben. Insgesamt fehlt es bisher an einem methodischen Konsens, um robuste und vergleichbare Ökobilanz-Ergebnisse zu erhalten.

Die Kunststoffrecyclingunternehmen kämpfen mit existenzbedrohenden Herausforderungen, so bvse-Vizepräsident Dr. Herbert Snell auf der 6. Konferenz Verpackungsrecycling, einer Veranstaltung von AGVU, BDE und bvse, am 5. Dezember in Berlin.

In einer Umfrage unter den im bvse organisierten Kunststoffrecyclingunternehmen gaben 30 % an, dass sie ihre wirtschaftliche Situation als mangelhaft oder ungenügend einschätzen. 25 % der Unternehmen erwarten keine Verbesserung ihrer Situation im neuen Jahr.

Die hohen Energiekosten treffen die Recyclingbranche stark. In den letzten beiden Jahren mussten die Unternehmen eine 60%ige Energiekostensteigerung verkraften. Die Rezession und die damit verbundene Konsumzurückhaltung in Deutschland trifft die Branche ebenso.

Die Kunststoffrecyclingunternehmen bewegen sich in einem Markt mit fixen bzw. steigenden Kosten auf der Beschaffungsseite: Sammlung, Sortierung und massiv steigenden Prozesskosten.

"Auf der Absatzseite kämpfen wir mit dem Problem, dass die Absatzpreise für Recyclate massiv eingebrochen sind. Zum Beispiel PP Copolymer, schwarz, laut Kunststoff Information von Juni/Juli letzten Jahres um 36 % bis letzten Monat oder klare PET Flakes von August 22 um 42 % zum November 23", führte Snell in Berlin aus.

Die Neuwarepreise richten sich nach Angebot und Nachfrage der kunststoffverarbeitenden Industrie sowie nach Kosten für Energie und Rohstoffe. Fehlende Nachfrage, wie zurzeit weltweit, führt zu einem Verfall der Neuwarepreise.

Momentan tobe ein brutaler Preiskampf zwischen Neuware und Kunststoffrecyclaten. Der Absatz von Mahlgütern, Regranulaten und Compounds stocke. Die Kunststoffrecycler laufen im Input mit Verarbeitungsware voll und finden für ihre Produkte im Warenausgang keine Abnehmer.

Auf die Frage, wann rechnen die Kunststoffrecycler damit, dass sich der Recyclat-Absatz wieder bessert, haben 37 % geantwortet, dass sie im nächsten Jahr keine Besserung erwarten. "Das zeigt: Die Branche steht mit dem Rücken zur Wand. Der dauerhafte wirtschaftliche Betrieb der Recyclinganlagen ist kaum noch möglich. Wir sehen eine bedrohliche Situation, die das gesamte Recycling gefährdet", warnte der bvse-Vizepräsident.

Entscheidend für die prekäre Situation ist laut Herbert Snell ein strukturelles Problem, das angepackt werden müsse. Die Jahre 2021 und 2022 hätten gezeigt, dass es nicht an der Qualität oder Verfügbarkeit von Recyclaten liegen kann, denn in diesen Jahren konnten die Kunststoffverarbeiter alles gebrauchen und einsetzen. Die jahrelangen Beschwerden über die Qualität verstummten.

Das strukturelle Problem liegt offensichtlich darin, das Recyclate nicht eingesetzt werden, wenn Neuware preisgünstiger ist.

Allein im zweiten Quartal dieses Jahres ist die Menge der in die EU eingeführten PETs gegenüber dem Vorjahr um 20 % gestiegen, weil PET-Neuware aus dem Ausland billiger ist. Weil der klimaschädliche CO2-Rucksack, der bei der Produktion von Kunststoffneuware entsteht, bei der Preisbildung völlig außen vor bleibt – erst recht bei der importierten Neuware.

Der CO₂-Rucksack von Recyclaten ist im Verhältnis zur Neuware um 1,5 bis 3,2 t leichter pro Tonne Kunststoff. Vereinfacht gesagt, für die Herstellung von Recyclaten wird nur die Hälfte an Energie genutzt wie für Neuware. Würde diese positive Klimabilanz eingerechnet werden, könnte eine Parität zwischen Recyclaten und aus fossilen Rohstoffen gewonnenen Kunststoffen hergestellt werden. "Wir sind uns deshalb mit vielen Akteuren einig, dass eine angemessene CO₂-Bepreisung als wirksames marktwirtschaftliches Instrument das dringend benötigte Level-Playing Field schaffen kann", erklärte der bvse-Vizepräsident.

Wenn mehr Recyclate und weniger Kunststoffneuware eingesetzt würden, reduzierten sich die CO₂-Emissionen. Wer darauf aus Kostengründen verzichte, dürfe nicht belohnt, sondern müsse mit einem deutlichen Preisaufschlag sanktioniert werden.

Der Gesetzgeber, ob in Berlin oder in Brüssel, sei aufgefordert, das Ziel einer echten Kreislaufwirtschaft für Kunststoffe beizubehalten, ohne die Wettbewerbsfähigkeit und Widerstandsfähigkeit der Märkte zu gefährden.

Es müssen, so der Verband, die notwendigen Anreize gesetzt werden, die auf die gesamte Wertschöpfungskette abzielen, um Investitionen in Recyclingkapazitäten und technologische Entwicklungen voranzutreiben. Zu diesem Zweck müssen die Stärkung der Recycling- und Recyclateinsatzziele, die Förderung von Design-for-Recycling und die Bewältigung verbleibender Herausforderungen in der Abfallwirtschaft, z. B. die Qualität der dem Recycling zur Verfügung gestellten Rohstoffe, wie z. B. aus den dualen Systemen, ganz oben auf der politischen Agenda stehen.

Der bvse begrüßt, dass die EU-Kommission beim Chemischen Recycling als Massebilanzverfahren „polymers only“ anstatt „fuel exempt“ festschreiben will. Damit werde verhindert, das Chemische Recycling (CR) deutlich besser zu stellen wird als das Mechanische Recycling (MR).

„Wir sind gegen Sonderregeln für das Chemische Recycling beim Einsatz von Recyclingmaterial. Um gleiche Wettbewerbsbedingungen zwischen dem Mechanischen Recycling und dem Chemischen Recycling zu schaffen, ist es unerlässlich, dass alle Vorgaben zur Berechnung des recycelten Anteils eines Abfallstroms technologieneutral sind und ein Höchstmaß an Rückverfolgbarkeit gewährleisten“, erklärte Dr. Herbert Snell, Vizepräsident des bvse-Bundesverband Sekundärrohstoffe und Entsorgung.

Vor allem mittelständische Unternehmen hätten seit 30 Jahren ein stabiles, überwiegend mechanisches Recycling aufgebaut, das ökologisch und ökonomisch vorteilhaft Kunststoffe im Kreislauf hält. Nur durch eine faire Berechnungsmethode, die Input und Output bilanziere, könne der Fortbestand des mechanischen Recyclings gesichert werden, so Snell.

Für die Bilanzierung und den Nachweis des mechanischen Recyclings sind in Deutschland die Vorgaben der ZSVR – Zentrale Stelle Verpackungsregister mit den PLL – Prüfleitlinien für den Mengenstrom- und Verwertungsnachweis bestimmend. Gemäß der Vorgaben der PLL testieren akkreditierte Sachverständige den Mengenstrom in die Verwertungsanlagen; hierfür sind spezifische Testate der Vorbehandlungs- und Verwertungsanlagen notwendig.

Die jetzt vorgeschlagene Methode des „polymers only“ führe dazu, dass beim Chemischen Recycling tatsächlich nur diejenigen chemischen Bausteine bilanziert werden, die auch für die Herstellung von Polymeren eingesetzt werden.

bvse-Experte Dr. Thomas Probst: „Durch diese Bilanzierung, dem „polymers only“, wird beim Chemischen Recycling ein Green Washing verhindert.

Bei dem Modell „fuel exempt“ wären hingegen alle chemischen Bausteine, allerdings mit Ausnahme der Anteile der Energiegewinnung, für das Recycling anerkannt worden. Das wäre nach Aussage von Dr. Thomas Probst „grob unfair“, da ein Großteil der erzeugten Zwischenprodukte des Chemischen Recyclings gar nicht für eine Polymersynthese geeignet sind. Auch die Umwelt gewinnt durch das Modell „polymers only“, da hier deutlich mehr Kunststoffabfälle prozessiert werden müssen, um gleiche Mengenanteile an zugeordneten Recyclatanteilen wie beim „fuel exempt“ darzustellen.

Beim Massebilanzverfahren „fuel exempt“, das die Kunststoffindustrie gefordert hat, könnte es dazu kommen, dass Kunststoffprodukte, die vollständig aus Neumaterial bestehen, als Recyclingmaterial anerkannt werden. Damit würde die Glaubwürdigkeit zu Aussagen über den Recyclinggehalt von Verpackungen verloren gehen.“

Unabhängig welches Massebilanzverfahren zur Berechnung der Recyclatanteile in den erzeugten Poymeren beim Chemischen Recycling zur Anwendung komme, sei es wichtig, dass vollständige Transparenz über die Massenströme hergestellt werde. Wie heute auch im Verpackungsrecycling üblich, müsse von der Erfassung bis zum vermarktungsfähigen Rohstoff, also dem Polymer, ein lückenloser Nachweis geführt und von Sachverständigen geprüft und testiert werden, so der bvse.

Die Verbindung aus hoher Festigkeit und Steifigkeit mit Nachhaltigkeit und CO₂-Neutralität macht Flachs zum idealen Rohstoff für naturfaserverstärkte Kunststoffe. vombaur entwickelt für Automotive, Windenergie, Bau- oder Sport-Industrie und etliche andere Branchen Composite Textiles aus der Naturfaser.

Flachsfasern sind steif und reißfest. Sie sind von Natur aus bakterizid, fast antistatisch, schmutzabweisend und lassen sich gut verspinnen. Diese Eigenschaften haben sich die Menschen zur Herstellung stabiler, schmutzabweisender und flusenfreier Textilien zunutze gemacht. Zwischen dem späten 19. und dem späten 20. Jahrhundert hatte Baumwolle die Naturfaser großenteils verdrängt. Da Flachs in Europa angebaut werden kann und weniger Energie und Wasser verbraucht als die Baumwollproduktion, gewinnt das Material derzeit wieder an Bedeutung, sowohl für Bekleidung als auch für Composites. Regionale textile Wertschöpfungsketten in Europa – mit Flachs sind sie möglich.

Ideale mechanische Eigenschaften
vombaur macht die mechanischen Eigenschaften von Flachs für den Leichtbau nutzbar. Weil Flachsfasern besonders steif und reißfest sind, sorgen sie in naturfaserverstärktem Kunststoff (NFK) für hohe Stabilität. Dank ihrer geringen Dichte von 1,50 g/cm3 bringen sie kaum Gewicht mit. Hinzu kommt, dass flachsfaserverstärkte Kunststoffe weniger als glasfaserverstärkte Kunststoffe dazu neigen zu splittern.

Ausgezeichnete CO₂-Bilanz
Beim Anbau von Flachs wird CO₂ gebunden und bei der Produktion von naturfaserverstärkten Kunststoffen (NFK) fallen – verglichen mit konventionellen faserverstärkten Kunststoffen – etwa ein Drittel weniger CO₂-Emissionen an. Der Energieverbrauch ist deutlich niedriger. Das schont Ressourcen. Der Einsatz von Flachsfaser-Bändern von vombaur in Leichtbau-Anwendungen verbessert darüber hinaus die CO₂-Bilanz des Produkts und trägt zu einer sicheren, regionalen Lieferkette bei.

Recycling ohne Qualitätsverlust
Flachs bringt ein weiteres Nachhaltigkeitsplus mit: mehr Recyclingzyklen als bei glas- oder carbonfaserverstärkten Kunststoffen – ohne Qualitätsverlust. Thermoplastische Faser-Matrix-Halbzeuge werden im Recyclingprozess aufgeschmolzen und wiederverwertet. Die Naturfasern können in andere Produkte wie naturfaserverstärkte Spritzgussteile einfließen.

Nachhaltige Produktentwicklungen für viele Branchen
„Orthesen für den Hochleistungssport, Hightech-Ski, Wind-Anlagen, Bauteile für die Automobil-Industrie oder Raumfahrt, aber auch moderne Fensterprofile – die Anwendungsfelder für unsere Flachsbänder im Leichtbau sind außerordentlich breit“, erklärt Carl Mrusek, Chief Sales Officer von vombaur. „Denn wo immer sie im Einsatz sind, kommen drei zentrale Eigenschaften zusammen: ihre Leichtigkeit, ihre Festigkeit und ihre Nachhaltigkeit.“