Kunststoffabfälle sinnvoll verwerten

Obst und Gemüse, Zahnpasta, Bodylotion und Shampoo, Spielzeug, Schmuck und Kleidung, aber auch Elektrogeräte, Sportartikel und Autos: Kaum ein Lebensbereich kommt heute noch ohne Plastik aus.

Seit 70 Jahren sind die vielseitig einsetzbaren Kunststoffe auf dem Vormarsch, wobei der größte Anteil auf Verpackungen entfällt. Die Folge sind steigende Mengen an Kunststoffabfällen. Auf Mülldeponien darf Plastikmüll nicht mehr entsorgt werden. Dazu kommen ökologische und ökonomische Gründe, die es gebieten, Kunststoffabfälle sinnvoll zu verwerten. Dies geschieht mit Hilfe von drei Verfahren: der werkstofflichen, der rohstofflichen und der energetischen Verwertung. Sie werden auch in stoffliche und energetische Verwertung unterschieden.

Laut Umweltbundesamt können 99 Prozent der in Deutschland anfallenden Kunststoffabfälle mit Hilfe dieser Verfahren verwertet werden. 2015 entfielen 53 Prozent auf die energetische Verwertung, 45 Prozent auf die werkstoffliche Verwertung und ein Prozent auf die rohstoffliche Verwertung. Was verbirgt sich hinter diesen Verfahren?

Werkstoffliche Verwertung

Bei der werkstofflichen Verwertung handelt es sich um klassisches Recycling: Altkunststoffe werden zu neuen Rohstoffen oder neuen Formteilen verarbeitet. Diese Form des Recyclings eignet sich allerdings nur für so genannte Thermoplaste. Am bekanntesten sind diese fünf Arten: Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polyvinylchlorid (PVC), Polystyrol (PS) und Polyamid (PA). Sie machen etwa 74 Prozent der hergestellten Kunststoffe aus und können, einmal zu einem Kunststoff geformt, wieder eingeschmolzen und neu geformt werden.

Bei der werkstofflichen Verwertung ist die Unterscheidung von sortenreinen, sortenähnlichen und vermischten Abfällen wichtig. Sortenrein sind Kunststoffabfälle, wenn sie aus dem gleichen Thermoplast gefertigt wurden. Von sortenähnlich wird gesprochen, wenn sie in eine Produktgruppe, zum Beispiel Polypropylen, fallen. Vermischt sind sie, wenn sie aus unterschiedlichen Thermoplast-Gruppen stammen.

Bei der Weiterverarbeitung hat die Vermischung unterschiedlicher Kunststoffe einen deutlichen Qualitätsverlust und schlechtere mechanische Eigenschaften des neuen Produktes zur Folge. Deshalb wird die werkstoffliche Verwertung fast nur bei sortenreinen Werkstoffen eingesetzt. Ein Beispiel ist Schaumpolystyrol (kurz „Styropor“), das für die Wärmedämmung von Gebäuden und Lebensmittelverpackungen genutzt wird. Durch werkstoffliche Verwertung können daraus zum Beispiel Polystyrol-Beton und -Ziegelsteine gefertigt werden.

Die werkstoffliche Verwertung ist das präferierte Verfahren. Laut Verpackungsverordnung sollen mindestens 60 Prozent der Kunststoffabfälle verwertet werden und davon mindestens 60 Prozent mit Hilfe dieses Verfahrens. In dem Verpackungsgesetz, das zum 1. Januar 2019 in Kraft tritt und welches die Verordnung ablöst, wird die Quote für das werkstoffliche Recycling deutlich erhöht. Dann müssen 90 Prozent der Plastikabfälle recycelt werden, wovon 65 Prozent das werkstoffliche Verfahren durchlaufen müssen. Das entspricht einer Steigerung von aktuell 36 Prozent der gesamten Kunststoffabfälle, die werkstofflich verwertet werden sollen, auf 58,5 Prozent.

Rohstoffliche Verwertung

Bei der rohstofflichen Verwertung werden Kunststoffe in ihre Ursprungs-Monomere oder andere petrochemisch verwertbare Stoffe wie hochwertige Öle und Flüssiggase zerlegt. Monomere können nur aus sortenreinen Kunststoffabfällen erzeugt werden.

Für diese stoffliche Verwertung wird das Pyrolyse-Verfahren genutzt. In dem Prozess werden die Kunststoffe bei Temperaturen zwischen 400 und 800°C unter Sauerstoffausschluss zersetzt. Die Abfälle werden nicht verbrannt, sondern in petrochemische Stoffe zerlegt. So entstehen zum Beispiel Methanol und Synthesegase, die in der weiteren Verwendung als Ersatz für fossile Rohstoffe genutzt werden können.

Ein anderes Verfahren der rohstofflichen Verwertung ist die Hydrierung. Dabei werden durch eine durch Wärme erzeugte Spaltung gasförmige und flüssige Zwischenprodukte gewonnen. Sie reagieren anschließend mit dem Wasserstoff, der bei der Aufbereitung vor der Hydrierung entstanden ist. Das Ergebnis sind niedermolekulare Kohlenwasserstoffe Öl und Gas. Für dieses Verfahren sind ein hoher Druck (1.500 bis 400 bar) und eine hohe Temperatur (380 bis 500°C) erforderlich.

Die rohstoffliche Verwertung kommt dort zum Einsatz, wo die werkstoffliche Verwertung nicht möglich ist, zum Beispiel bei vermischten Kunststoffen. Dann wird versucht, zumindest die niedermonekularen Bestandteile als Rohstoffe zurückzugewinnen. Mit nur einem von 99 Prozent der Kunststoffabfall-Verwertung wird sie allerdings kaum genutzt. Bei der Pyrolyse beispielsweise ist die Herstellung der Endprodukte aus den entsprechenden Rohstoffdestillaten wesentlich einfacher und kostengünstiger.

Energetische Verwertung

Die energetische Verwertung (auch als thermische Verwertung bezeichnet) bezeichnet die Verbrennung von Kunststoffen mit dem Ziel der energetischen Nutzung bzw. Energiegewinnung. Es ist kein Recycling im strengen Sinne, da hier keine Materialien aufbereitet und wieder genutzt oder in neuer Form dem Wirtschaftskreislauf zugeführt werden.

Bei der energetischen Verwertung werden die Kunststoffe in Anlagen mit sehr hohen Temperaturen verbrannt, zum Beispiel in Kraftwerken, Hochöfen und Zementwerken. Durch die hohen Temperaturen kann das Plastik vollständig und schadstoffarm verbrannt werden

Die energetische Verwertung steht dann an, wenn die Abfälle weder werk- noch rohstofflich verwertet werden können. Von Vorteil ist in dem Fall die Tatsache, dass Polymere energiereiche Verbindungen sind, da die bei ihrer Produktion eingesetzte Energie zu einem großen Teil in Form chemischer Energie in den Teilen gespeichert ist. Der Heizwert von Müll entspricht in etwa dem von Steinkohle.

Mit über 50 Prozent nimmt die energetische Verwertung einen hohen Anteil an der Verwertung von Kunststoffabfällen ein. Dies liegt daran, dass in Deutschland seit 2005 kein unbehandelter Hausmüll mehr auf Müllhalden entsorgt werden darf. Was nicht stofflich wiederverwertet werden kann, wird seither verbrannt. Nur der minimale Anteil von Abfällen, der nicht verwertet werden kann, darf heutzutage noch auf sogenannten sichereren Deponien gelagert werden.

Laut Umweltbundesamt wurden 2015 rund 5,88 Millionen Tonnen Kunststoffabfälle verwertet. 1994 waren es 1,4 Millionen Tonnen.

Menü