From the Sector

Indorama Ventures Public Company Limited (IVL), a global sustainable chemical company, announced its inclusion in the Dow Jones Sustainability World Index (DJSI World) and the Dow Jones Sustainability Emerging Markets Index (DJSI Emerging Markets) for the third and fifth consecutive year respectively. The successive years of DJSI inclusion reflect IVL’s strong commitment to sustainability with globally recognized industry best-in-class practices.

This year, 139 chemical companies were selected from more than 11,000 companies from 61 industries and about 5,300 companies eligible for S&P Global ESG indices. IVL ranked in the 97th percentile with full scores in the areas of environmental and social compliance, enabling policies through industry associations, human rights protections in the workplace and value chain, and sustainable water management including forecasting potential water related risks in operations.

Yash Lohia, Chief Sustainability Officer at Indorama Ventures, said, "As a global leader, this is an important milestone in our operations as we transform the chemical industry. Our inclusion in the DJSI for the fifth year running is a tribute to how IVL’s operations are contributing to a more sustainable future. Our strategy includes focusing on climate action, aligning with the world's net zero ambitions, strengthening the circular economy and PET recycling with our ambitious targets, and enhancing shared value with our stakeholders.”

The Dow Jones Sustainability Indices (DJSI) are a global benchmark for sustainability-driven companies, evaluating material governance & economic, environmental and social factors.

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.

In the Canopy’s 2021 Hot Button Ranking, Kelheim Fibres once again occupies a leading position: With a increase of 2.5 points in the evaluation, the Bavarian viscose speciality fibre manufacturer tied for third place out of around 40 viscose fibre manufacturers worldwide and a dark green/green shirt for the second year running. The Hot Button Report not only stands for responsible raw material sourcing - it is an overall sustainability indicator for viscose fibre producers.

Especially in the areas of transparency and procurement, the NGO Canopy, which is committed to the preservation of ancient and endangered forests, awarded Kelheim Fibres top points: Kelheim Fibres is the only EMAS-certified viscose fibre manufacturer worldwide and publishes all environmentally relevant data publicly.

Kelheim Fibres also gained points in the area of "Next Generation Solutions" - the use of alternative raw materials in fibre production. Together with the Swedish textile recycling company Renewcell, the fibre experts are planning to realise the large-scale production of high-quality viscose fibres from up to 10,000 tonnes of the 100% textile recyclate Circulose® per year.

The Chairman of the Walter Reiners-Stiftung foundation of the VDMA Textile Machinery Association, Peter D. Dornier has awarded prizes to three successful young engineers. The award-winning works provide practical solutions on the topic of circular economy. For example, the recycling of carbon fibres, which are used to produce lightweight components for the automotive industry. Or the environmentally friendly production of yarns from crab shells. Another topic was medical applications: The processing of ultra-fine yarns into stents for aortic repair. The award ceremony took place online on 9 November as part of the Aachen-Dresden-Denkendorf International Textile Conference.  

With a creativity prize, endowed with 3,000 euros, the foundation honoured the diploma thesis of Irina Kuznik, TU Dresden. She used a creative approach to realise solutions for processing chitosan into fibre yarn.

Mr Kai-Chieh Kuo was awarded the diploma/master's thesis promotion prize of 3,500 euros. With his master's thesis, which was written at RWTH Aachen University, Mr Kuo contributes to the production of vital components used in medicine. The stents made of ultra-fine yarns are made possible by an innovative modification of the classic tube weaving process.

The Walter Reiners Foundation rewarded the doctoral thesis of Dr. Martin Hengstermann with the promotional prize in the dissertation category, endowed with 5,000 euros. The thesis deals with the production of recycled carbon fibres. These can be used to produce lightweight components for motor vehicle and aircraft construction or the wind energy sector.

New Prize Sustainability / Circular Economy
The environmental conditions of the textile industry and machine construction are changing. Topics such as climate protection and the circular economy are becoming central. From this perspective, the board of the Walter Reiners Foundation has decided to further develop the foundation's prize system.

In 2022, the foundation will for the first time offer a prize with a focus on design / sustainability. Peter D. Dornier, Chairman of the Foundation, explained: "Already in the design phase, one can set the parameters so that a textile product can be reintroduced after use into the economic cycle for a high-quality application. For example, through the appropriate use of materials and finishing. We are looking for solutions for resource-saving design, technology and manufacturing processes."   

After its launch on 20 September 2020, the RCI is proud to celebrate its first anniversary this fall. The balance sheet of the first year is impressive: starting from 11 founding members, that number increased to 30 member companies within 12 months. Numerous webinars, press releases, background information, a glossary and a comic allowed to convey the “Renewable Carbon” concept to the public. The RCI is actively working on labelling and policy analysis, and more activities will follow in the next year.

Key for this success: the topic of renewable carbon in chemicals and materials is increasingly becoming a focus of politics and industry. Larger companies will have to report their GHG emissions and also the footprint of their products as part of legislative changes surrounding the European Green Deal. In this context, indirect emissions and the carbon sources of materials will play a much more crucial role. The RCI is actively working on solutions for companies to shift from fossil to renewable carbon, which consists of the use of bio-based feedstock, CO2-based resources and recycling. In the future, reporting on GHG emissions will also include Scope 3 emissions, which are all indirect emissions that occur along the company’s value and supply chain and where the used raw materials account for a large proportion of the footprint. Here is where the carbon source of chemicals and plastics comes into play as an important contributor to the carbon footprint. Without a shift from fossil to renewable carbon feedstocks (combining bio-based, CO2-based and recycled), a sustainable future and the Paris climate targets will be almost impossible to master.

To discuss, promote and realise the shift, 30 innovative companies have already joined forces to support the transition to renewable carbon, considering both technological and economical approaches – and helping to shape the political framework accordingly.

For the second year, RCI plans to focus on a comprehensive understanding of the expected political framework conditions in Europe and across the globe, since they will determine the future of chemistry and materials more than ever. Building on this knowledge, the topic of renewable carbon could then to be systematically integrated into new political directives, which has so far not been effectively managed.

In reality, the political focus lies on the strategy of decarbonising the energy sector, a very central and Herculean task. However, it cannot be applied to the chemical and material world because carbon is usually the central building block that cannot be dispensed with. On the contrary, the demand for carbon in the chemical and materials sectors is expected to more than double by 2050. In order to meet this demand in a sustainable manner, we must move towards quitting fossil carbon. For the first time in industrial history, it is possible to decouple chemistry and materials from petrochemicals and completely cover the demand through the utilisation of biomass, CO2 and recycling.

For its FW 22/23 collection, ECOSENSOR™ by Asahi Kasei Advance presents a high-tech fabric collection, which implements a new generation of values, with the aim of keeping nature, body and mind in harmony.

The whole collection is focused on advanced technology and environmental responsibility. Thanks to ECOSENSOR™ by Asahi Kasei Advance’s unique value-chain based on recycling technology, most part of its yarns are certified by the renowned GRS (Global Recycled Standard). Even the dyeing and finishing phases - key moments for  performance wear - have been certified by international labels such as bluesign® and OEKO-TEX® Standard 100.

The collection is composed of 7 outerwear fabric, 22 sportswear fabrics and 7 innerwear fabrics.

Among the compositions of the fabrics, dominant are the recycled polyamide (58%) and polyester (39%) yarns. The stretch component present in 22 articles of the collection is based on ROICA™ EF by Asahi Kasei - the sustainable recycled stretch yarn made from pre-consumer waste. In addition, 8 fabrics of the FW22/23 collection are made of Bemberg™ by Asahi Kasei - the high-tech yarn born from the transformation of cotton linters through a fully circular, transparent and traceable process with an amazing precious hand, optimal moisture management characteristics,  whose end of life guarantees its biodegradability and it also carries GRS certification.

SABIC has announced that the newly formed Hygiene & Healthcare segment of its Petrochemicals business will showcase its extensive portfolio of SABIC PURECARES™ polypropylene (PP) and polyethylene (PE) polymers for high-purity nonwovens and hygiene films at the upcoming INDEX™ Expo in Geneva, Switzerland, from October 19 through 22, 2021. The company will also present enabling solutions developed with partners to address the issue of plastic waste and support the transformation of the industry towards a circular economy with closed-loop initiatives and certified circular polymers under its TRUCIRCLE™ portfolio and services.

During INDEX, SABIC will exhibit a wide range of PP polymers targeted at these needs. Highlights on display will include dedicated PP and PE grades for lightweight nonwoven fabrics using the latest spunbond and meltblown processes, and a new ultra-high melt flow PP product engineered for meltblown fibers in nonwoven fabrics. The nonwoven focus will be complemented by industry proven polyolefins for cast and blown film applications in hygiene webs and laminates, providing desirable back and top sheet properties such as water tightness, breathability and elasticity.

In addition, SABIC will also present ISCC Plus certified fiber and film polymers based on circular and renewable PP and PE polymer technology as part of the company’s TRUCIRCLE portfolio for advancing the transformation of the plastics industry from a linear to a truly circular economy. Examples of this comprehensive initiative include collaborations with various market leaders in the field. Together with Fibertex Personal Care, one of the world’s largest manufacturers of spunbond nonwovens for the hygiene industry, SABIC is creating a range of high-purity nonwovens for the hygiene market using ISCC PLUS certified circular PP polymer derived from post-consumer plastic waste. In another project, Fraunhofer Institute, SABIC and Procter & Gamble (P&G) joined forces to develop and demonstrate the feasibility of an advanced close-loop recycling process for used nonwoven facemasks.

Denim ingredient brand ISKO™ announces R-TWO™50+. Part of Responsible Innovation™, R-TWO™50+ creates high-quality denim that is less harmful to the natural world.

R-TWO™50+ reduces carbon emissions by as much as 45% and water usage by as much as 65%. An exclusive yarn spinning technology, patented by ISKO, uses a minimum of 50% recycled materials to reduce reliance on natural resources.

The fabrics are stronger and more durable, and have a good shape recovery, a soft cotton hand feel and dry up to 20% more quickly.
R-TWO50+ fabrics also have the Global Recycled Standard (GRS) certification, which provides standardised verification for recycled materials.

ISKO is also one of the first in the fashion market to achieve an ESG (Environmental, Social, and Governance) scoring, which measures companies’ sustainability and societal impact.

• 10–12 May 2022, Cologne, Germany (hybrid)
• The unique concept of presenting all renewable material solutions at one event hits the mark: bio-based, CO2-based and recycled are the only alternatives to fossil-based chemicals and materials

Ready-to-use fossil-free sustainable material solutions with a low carbon footprint are in fast-growing demand. Innovative brand owners are keeping an eye out for such solutions, in particular those that will soon reach the mainstream.

For the second time, nova-Institute presents numerous market highlights from bio- and CO2-based chemicals and materials as well as from chemical recycling: All material solutions based on renewable carbon. Together, there is sufficient potential to completely replace petrochemicals by 2050. To tackle climate change at its roots, all additional fossil carbon from the ground must be substituted with renewable alternatives. Over the course of three days, participants will get a comprehensive overview of the latest developments in the renewable material sector, with a focus on industry-ready solutions from a wide spectrum of sustainable raw materials and technologies.

In 2021, the new concept of the Renewable Materials Conference generated an outstanding response, which exceeded all expectations: 420 online participants witnessed a firework of innovations of non-fossil material. 60 speakers, 11 panel discussions, 500 public posts and 1,500 networking activities were proof of the lively exchange during the three conference days.

In 2022, nova-Institute plans to host the conference physically in the heart of Germany's fourth largest city, Cologne, just a few hours away from France, Belgium and the Netherlands. Expected are 400 participants on-site and many more online. On-site, the conference will be accompanied by a large exhibition where companies and institutes can showcase their recent developments. The supporting program, networking activities and many secluded spots at the location offers excellent opportunities to make new business contacts and refresh old ones.

The focus of the conference: All material solutions based on renewable carbon – avoiding the use of additional fossil carbon. The entire spectrum of renewable materials is covered: bio-based, CO2- based and recycled.

The program includes a diverse range of bio-based materials such as bio-based polymers, plastics and biocomposites (first and second generation, biowaste), CO2-based materials (from fossil and biogenic point sources, atmosphere) as well as mechanically and chemically recycled materials.

• 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