Kunststoffrecycling

Nach mehreren Aufforderungen Deiner Mutter bringst Du ganz genervt doch noch den Müll raus. Als Du am Schluss den Gelben Sack im kleinen Müllhäuschen verstaust, fragst Du Dich, was wohl mit Kunststoffabfällen passiert. Auch Deine Eltern konnten Dir die Frage nicht wirklich beantworten. Sie meinten bloß, dass Verpackungen und Kunststoffe recycelt werden.

Definition von Kunststoffrecycling

Kunststoffe sind Materialien, welche überwiegend aus fossilen Brennstoffen erzeugt werden. Zu diesen fossilen Brennstoffen zählen Erdöl sowie Erdgas. Wie Du vielleicht weißt, gestaltet sich der biologische Abbau von Produkten aus Kunststoff schwierig. Aufgrund dessen sammeln sie sich in der Umwelt an und können negative Auswirkungen auf diese sowie auf die Tierwelt haben. Eine Plastikflasche, die im Meer schwimmt, hat beispielsweise eine Lebensdauer von 450 Jahren.

Um die schädigende Effekte auf das Ökosystem zu minimieren und im besten Fall zu vermeiden, nimmt das Recycling von Kunststoffabfällen eine zentrale Rolle ein.

Verfahren des Kunststoffrecyclings

Das Kunststoffrecycling erfolgt mithilfe von drei Verfahren. Welches Verfahren dabei zum Einsatz kommt, wird von der Reinheit der entsorgten Kunststoffprodukte beeinflusst. Saubere Erzeugnisse aus nur einer Art Kunststoff werden anders aufbereitet wie beschmutzte Produkte, die aus einer Mischung verschiedener Kunststoffe bestehen. Im Wesentlichen kannst Du unterscheiden:

• das werkstoffliche Verfahren
• das rohstoffliche Verfahren
• das thermische Verfahren

In den nächsten Abschnitten lernst Du alle drei Möglichkeiten des Recyclings von Kunststoff näher kennen.

Werkstoffliches Kunststoffrecycling

Das werkstoffliche Kunststoffrecycling ist ein Verfahren, bei dem aus den Kunststoffabfällen neue Materialien oder Produkte aus Kunststoff, die bereits eine Form besitzen, entstehen. Bei dieser Art der Verwertung bleibt die Zusammensetzung der Makromoleküle des alten Kunststoffs bestehen. Somit verändert sich die chemische Struktur nicht. Die Kunststoffabfälle werden zunächst zerkleinert. Anschließend erfolgt das Einschmelzen des Granulats und schließlich bildet sich eine neue Gestalt aus.

Bei entsorgten Produkten, die aus einer Sorte Kunststoff bestehen, gehen am Ende gleichwertige Rohmaterialien hervor. Im Gegensatz dazu ist die Verarbeitung von gebrauchten Kunststoffprodukten mit mehr Problemen verbunden. Der Grund liegt darin, dass diese Erzeugnisse meist unsauber sind und aus mehreren Arten Kunststoff zusammengesetzt sind. Aufgrund dessen ist die Aufbereitung von solchen Kunststoffabfällen mit mehr Aufwand verbunden, was sich in einem höheren Preis widerspiegelt.

Damit das werkstoffliche Kunststoffrecycling funktioniert, ist ein Verfahren notwendig, mit dem die entsorgten Kunststoffe registriert und klassifiziert werden. Im industriellen Bereich erfolgt solch eine Sortierung und auch im privaten Bereich existiert ein System zum Sammeln von Verpackungen, was Du an dem Grünen Punkt erkennen kannst. Der Grüne Punkt signalisiert, dass die Kunststoffabfälle fachgerecht entsorgt und wiederverwertet werden.

In der nachfolgenden Tabelle siehst Du einige Vor- und Nachteile des werkstofflichen Kunststoffrecyclings.

Flaschen aus Polyethylenterephthalat (PET), Folien und Klappboxen sind ein paar beispielhafte Produkte, die mittels des werkstofflichen Verfahrens wiederverwertet werden.

Rohstoffliches Kunststoffrecycling

Wenn die entsorgten Kunststoffe nicht mithilfe des werkstofflichen Verfahrens recycelt werden können, kommt das rohstoffliche Verfahren zur Anwendung. Besonders bei Erzeugnissen, die aus mehreren Kunststoffarten zusammengesetzt sind, bietet sich das rohstoffliche Recycling von Kunststoffen an.

Bei dieser Form der Verwertung werden die Polymerketten der Kunststoffe aufgespalten. Somit entstehen aus den Makromolekülen wieder Monomere oder Gase und Öle. Beides kann als Ausgangsstoff für neue Produkte dienen. Daraus kannst Du den Namen "rohstoffliches Kunststoffrecycling" ableiten. Denn durch diesen Prozess entstehen wieder Rohstoffe.

Hierfür wird die Pyrolyse, eine thermische Verfahrensweise, eingesetzt. Bei diesem Prozess herrschen Temperaturen zwischen 400 °C und 800 °C sowie eine sauerstofffreie Umgebung. Durch den Ausschluss von Sauerstoff findet keine Verbrennung statt, sondern der Kunststoff zersetzt sich. Die Makromoleküle spalten sich durch die hohen Temperaturen in die Monomere auf und es liegt ein Gemisch verschiedener Monomere vor. Die Monomermischung wird in einem nachfolgenden Schritt durch eine Destillation getrennt. Diese Art der Verwertung wird größtenteils bei Polyolefinen, wie zum Bespiel Polyethylen (PE) oder Polypropen (PP), eingesetzt.

Ein weiteres thermisches Verfahren ist die Hydrolyse, welches auch Hydrocracken genannt wird. Bei dieser Methode werden die langen Ketten der Kunststoffe unter Anwesenheit eines Katalysators mittels Wasserstoff gespalten. Bei diesem Prozess herrschen hohe Temperaturen und ein hoher Druck.

Neben den thermischen Methoden gibt es die Möglichkeit, Kunststoffe mittels Lösungsmittel in Monomere zu zersetzen. Diese solvolytische Methoden eignet sich für Polykondensate und Polyurethane.

In der nachfolgenden Tabelle siehst Du die Vor- und Nachteile des rohstofflichen Kunststoffrecyclings.

Abschließend lernst Du noch das energetische Kunststoffrecycling kennen. Eine andere Bezeichnung, die teilweise benutzt wird, ist thermisches Kunststoffrecycling. Dieses Verfahren kommt zum Einsatz, wenn weder eine werkstoffliche noch eine rohstoffliche Wiederverwertung möglich ist. Hier bietet sich die energetische Wiederverwertung an, da Kunststoffe reich an Energie sind.

Bei dieser Art des Recyclings werden die Kunststoffe verbrannt, sodass Wärmeenergie frei wird. Dabei bilden sich jedoch auch umweltschädliche und giftige Substanzen. Der Anteil der entstehenden Nebenprodukte wird möglichst gering gehalten. Zudem fangen Filter und Wäscher im Nachgang diese schädlichen Stoffe auf.

Prinzipiell ist die energetische Verwertung für jedes Kunststofferzeugnis und jede Art Kunststoff nutzbar. Zum Einsatz kommt es jedoch vor allem bei Duroplasten und Elastomeren. Denn für solche Kunststoffe gibt es derzeit keine andere Möglichkeit des Recyclings.

Hier siehst Du einige Vor- und Nachteile:

Kunststoffrecycling und der Kreislauf der Kunststoffe

Kunststoffrecycling ist ein zentraler Bestandteil des Kreislaufs von Kunststoffen. Durch die Verwertung der Kunststoffe mittels der verschiedenen Verfahren, die Du kennengelernt hast, ist die Bildung eines Kreislaufs möglich.

Der erste Schritt findet bei Dir zu Hause statt, indem Du Verpackungen und Kunststoffabfälle in den Gelben Sack beziehungsweise in die Gelbe Tonne entsorgst. Nachdem die Gelben Säcke oder Gelben Tonnen von der Müllabfuhr geholt, genauer gesagt geleert wurden, wird der Abfall in einem zweiten Schritt in speziellen Anlagen sortiert. Diese Maschinen nutzen Nahinfrarot, sodass nach der Art des Kunststoffs kategorisiert werden kann. Anschließend werden die Kunststoffe gruppenweise zusammengepresst.

Im dritten Schritt erfolgt die Zerkleinerung und Säuberung dieser grob vorsortierten Kunststoffe. Anschließend werden die Kunststoffe nach der Dichte ihres Materials unterschieden. Schließlich liegen Kunststoffe einer Art, welche keine Störstoffe mehr enthalten, vor. Danach folgt das Trocknen. Das ist der vierte Schritt.

Das Schmelzen und Granulieren bildet der fünfte Schritt.

Im letzten Schritt entstehen aus dem Granulat neue Produkte, wie Folien oder Boxen aus Kunststoff. Diese Ware kann von den Verbrauchern wieder gekauft und am Ende wieder in die Gelbe Tonne entsorgt werden. Der Kreislauf schließt sich.