KREISLAUFWIRTSCHAFT IN DER KUNSTSTOFFINDUSTRIE

DER WERTSTOFFKREISLAUF IN DER KUNSTSTOFFINDUSTRIE

Noch nie standen die Themen „Kreislaufwirtschaft“, „Wertstoffkreislauf“, „Klimaschutz“, „Nachhaltigkeit“ sowie „ressourcenschonendes Handeln“ so sehr im umwelt- und gesellschaftspolitischen Interesse wie heute. Die nationale und internationale Gesetzgebung versucht seit Jahren mit zentralen Vorgaben und Maßnahmen den verantwortungsvollen Umgang mit Ressourcen, den Schutz von Mensch und Umwelt sowie die stoffliche Verwertung von Abfällen zu fördern.

Dennoch existieren in der Kunststoffindustrie im Bereich der Kunststoffverpackungen heute noch weitgehend lineare Wertschöpfungsketten, die an ihrem Ende keine wertstoffmäßige Wiederverwendung des Kunststoffmaterials gewährleisten. So werden Kunststoffabfälle häufig nur thermisch verwertet, d.h. zur Gewinnung von Strom oder Fernwärme verbrannt, oder illegal über Umwege in Entwicklungsländer nach Afrika oder Asien verkauft, wo sie dann meist in die Umwelt oder die Meere gelangen. Eine Rückführung in den Wertstoffkreislauf findet leider noch viel zu selten statt.

Dafür gibt es mehrere Gründe. Zum einen wurde die Forschung und Entwicklung von Sortier- und Recyclinganlagen vor dem Hintergrund billiger Neuware und mangelnder Wirtschaftlichkeit über viele Jahre vernachlässigt. Darüber hinaus ist der Einsatz von Recyclingkunststoffen in Verpackungen für bestimmte Anwendungsbereiche rechtlich nicht zulässig. Aufgrund der Verordnungen EG 1935/2004 sowie EG 10/2011 dürfen die meisten mechanisch aufbereiteten Kunststoffabfälle aus Polypropylen (PP), Polyethylen (PE) sowie Polystyrol (PS) nicht für Primärverpackungen im Lebensmittel- und Pharmabereich eingesetzt werden. Auch im Bereich der Kosmetikverpackungen dürfen Recyclingkunststoffe nur unter bestimmten Bedingungen eingesetzt werden.

Kreislaufwirtschaft Kunststoff Verpackungen

Ressourcenschonende Kreislaufwirtschaft in der Kunststoff Industrie

Solaranlage auf dem Dach der Firma H&K Müller GmbH & Co. KG

Kunststoffspritzguss Kreislaufwirtschaft

Spritzgussmaschine auf der Material aus Kreislaufwirtschaftsprozessen verarbeitet wird

Kreislaufwirtschaft für Kunststoffe – was ist darunter zu verstehen?

Die Kreislaufwirtschaft für Kunststoffe ist ein Konzept, das darauf abzielt, den Lebenszyklus von Kunststoffen zu verlängern und ihre Umweltauswirkungen zu verringern, indem sie in einem geschlossenen Kreislauf gehalten werden. Das bedeutet, dass Kunststoffprodukte nach Gebrauch nicht einfach entsorgt werden, sondern in einem kontinuierlichen Prozess wiederverwendet, recycelt und aufbereitet werden.

Die Kreislaufwirtschaft für Kunststoffe umfasst mehrere Schritte und Prinzipien:

Design for Recycling: Bei der Entwicklung neuer Kunststoffprodukte wird bereits in der Designphase darauf geachtet, dass sie leicht zu recyceln sind. Dies kann die Auswahl recyclingfähiger Materialien, die Vermeidung von Materialkombinationen oder die Konstruktion von Bauteilen mit leicht trennbaren Verbindungen umfassen.

Sammlung und Sortierung: Gebrauchte Kunststoffprodukte werden gesammelt und nach Kunststoffart oder Farbe sortiert. Die Trennung der Kunststoffe ist wichtig, da unterschiedliche Kunststoffarten unterschiedliche Recyclingverfahren erfordern.

Mechanisches Recycling: Bei diesem Verfahren werden die gesammelten Kunststoffe zerkleinert, gereinigt und zu Kunststoffgranulat verarbeitet, das als Rohstoff für die Herstellung neuer Kunststoffprodukte verwendet werden kann.

Chemisches Recycling: Bei diesem Verfahren werden die Kunststoffe auf molekularer Ebene aufgespalten und in ihre Ausgangsstoffe oder in wertvolle chemische Verbindungen umgewandelt. Dies führt zu einer besseren Qualität des recycelten Materials und eröffnet die Möglichkeit, Kunststoffe mehrmals hochwertig wiederzuverwenden.

Energiegewinnung: Kunststoffe, die nicht mechanisch oder chemisch recycelt werden können, können in speziellen Anlagen zur Energiegewinnung verbrannt werden, wobei Wärme und Energie erzeugt werden.

Vermeidung von Einwegplastik: Ein wichtiger Aspekt der Kreislaufwirtschaft für Kunststoffe ist die Verringerung der Verwendung von Einwegplastikprodukten zugunsten wiederverwendbarer Alternativen.

Bewusstseinsbildung und Verbraucheraufklärung: Verbraucher*innen werden über die Bedeutung des Kunststoffrecyclings und der ordnungsgemäßen Entsorgung informiert, um das Bewusstsein für die Umweltauswirkungen von Kunststoffen zu schärfen.

Ziel der Kreislaufwirtschaft für Kunststoffe ist es, die Menge an Kunststoffabfällen zu reduzieren, die Umweltbelastung zu minimieren, die Abhängigkeit von fossilen Rohstoffen zu verringern und die nachhaltige Nutzung von Kunststoffen zu fördern. Dies erfordert die Zusammenarbeit von Industrie, Regierungen, Verbrauchern und anderen Interessengruppen, um eine effektive Umsetzung dieses Konzepts zu gewährleisten.

Wertstoffkreislauf Kunststoff Verpackungen

Kreislaufwirtschaft in der Kunststoffverpackungsindustrie am Beispiel des nachhaltigen Spritzgussverpackungen Herstellers H&K Müller aus Engelskirchen.

Erneuerbare Kunststoffe und Energie - nachhaltige Verarbeitung - lange Nutzungsdauer - Recycling - Wiederverarbeitung

Klassischer Kunststoff basiert auf Abfall- bzw. Nebenprodukten der Erdölraffination. Wie alle fossilen Ressourcen stehen daher auch die Ausgangsprodukte der Kunststoffproduktion nur endlich zur Verfügung. Gleichzeitig ist vor dem Hintergrund des schnell voranschreitenden Klimawandels eine massive Reduktion von CO₂ Emissionen fossilen Ursprungs erforderlich. Es bedarf eines verantwortungsbewussten Umgangs mit dem Wertstoff Kunststoff. Ohne Kunststoffe wären zum Beispiel die Sicherstellung des heute gewohnten Lebensmittelangebots sowie die etablierten hohen medizinischen Standards in unserer Gesellschaft nicht zu gewährleisten.

Anders als oftmals angenommen, stellt die Verwendung von alternativen Werkstoffen, wie bspw. Blech, Glas oder beschichtete Papierverbundverpackungen keine Alternative zu Kunststoff dar. Sie verursachen auf der einen Seite, im Gegensatz zu Kunststoff, eine vielfach höhere CO₂ Emission bei ihrer Verarbeitung sowie, aufgrund des höheren Eigengewichts, zusätzlich während des Transports. Auf der anderen Seite besteht bei beschichteten oder lackierten Papierverbundverpackungen lediglich die Möglichkeit einer thermischen Verwertung, bei der wertvolle und teilweise nur begrenzt zur Verfügung stehende Ressourcen verloren gehen.

Um politisch gesetzte Klimaschutz- sowie Nachhaltigkeitsziele erreichen zu können, bedarf es einer ressourcenschonenden Kreislaufwirtschaft, welche verstärkt auf Sekundär-Rohstoffe setzt. Daher ist es zwingend erforderlich, dass Verpackungen und Produkte aus Kunststoff auf ein möglichst einfaches Recycling hin entwickelt werden.

Behälter mit recyceltem Kunststoffgranulat aus Kreislaufwirtschaftsprozess im Materiallager der Firma H&K Müller GmbH & Co. KG

Was sind die Herausforderungen der Kunststoffindustrie in Bezug auf die Kreislaufwirtschaft?

Die Kunststoffindustrie steht bei der Umsetzung der Kreislaufwirtschaft vor verschiedenen Herausforderungen, die die nachhaltige Nutzung von Kunststoffen beeinflussen können. Nachfolgend sind einige der Hauptprobleme aufgeführt:

Kunststoffvielfalt: Es gibt eine Vielzahl von Kunststoffarten mit unterschiedlichen Eigenschaften. Die Vielfalt der Kunststoffe erschwert oft das Recycling, da verschiedene Kunststoffarten nicht immer gut miteinander vermischt oder recycelt werden können.

Qualitätsverlust beim Recycling: Bei jedem Recyclingprozess können Kunststoffe an Qualität verlieren. Dieser Qualitätsverlust kann die Eigenschaften des recycelten Materials beeinträchtigen und die Anwendungsmöglichkeiten einschränken.

Kontamination und Verschmutzung: Verunreinigungen wie Etiketten, Farbstoffe oder andere Materialien können den Recyclingprozess stören und die Qualität des recycelten Materials mindern.

Erforderliche Sammlung und Sortierung: Effiziente Sammel- und Sortierverfahren sind erforderlich, um Kunststoffabfälle nach Kunststoffarten zu trennen. Die Verfügbarkeit solcher Systeme kann von Region zu Region unterschiedlich sein.

Begrenzte Recyclingkapazitäten: Bestehende Recyclinganlagen haben möglicherweise nur begrenzte Kapazitäten, um die wachsende Menge an Kunststoffabfällen zu verarbeiten.

Herausforderungen durch gemischte Kunststoffe: Einige Kunststoffprodukte haben eine kurze Lebensdauer, was bedeutet, dass sie schneller entsorgt werden und weniger Zeit für das Recycling bleibt.

Kurze Lebensdauer von Kunststofferzeugnissen: Einige Kunststoffprodukte haben eine kurze Lebensdauer, was bedeutet, dass sie schneller entsorgt werden und weniger Zeit für das Recycling bleibt.

Fehlende Infrastruktur: In einigen Regionen fehlt es an geeigneter Recyclinginfrastruktur und -technologie, um Kunststoffe effizient zu recyceln.

Kurze Lebensdauer von Kunststofferzeugnissen: Einige Kunststoffprodukte haben eine kurze Lebensdauer, was bedeutet, dass sie schneller entsorgt werden und weniger Zeit für das Recycling bleibt.

Kulturelle Gewohnheiten und Verbraucherverhalten: Eine Änderung der Verbrauchergewohnheiten, der Verwendung von Einwegkunststoffprodukten und der ordnungsgemäßen Entsorgung ist notwendig, um die Kreislaufwirtschaft für Kunststoffe zu unterstützen.

Mangelnde Standardisierung: Häufig fehlen einheitliche Standards für das Recycling von Kunststoffen, was die Kommunikation und den Austausch von Recyclingmaterial zwischen verschiedenen Akteuren erschwert.

Trotz dieser Herausforderungen gibt es weltweit Bemühungen von Industrie, Regierungen und Organisationen, die Kreislaufwirtschaft für Kunststoffe voranzutreiben. Technologische Innovationen, verbesserte Recyclingprozesse und gesetzliche Maßnahmen sind im Gange, um die Nachhaltigkeit der Kunststoffindustrie zu verbessern.

Welche Möglichkeiten der wertstofflichen Wiederaufbereitung von Kunststoffabfällen im Rahmen einer Circular Economy gibt es?

Die mechanische Wiederaufbereitung

Bei dieser Methode werden die Kunststoffabfälle in Sortieranlagen nach Kunststofftypen sortiert, zerkleinert und in mehrstufigen Wasch- und Reinigungsverfahren "mechanisch" von Verunreinigungen befreit. Um bei der Wiederverarbeitung konstante Prozessparameter erzielen zu können, werden die gereinigten Kunststoffabfälle anschließend zu Granulat regranuliert. Während des mechanischen Recyclings bleibt die polymere Grundstruktur des Kunststoffs nahezu unverändert.

Die chemische Wiederaufbereitung

Bei der chemischen Wiederaufbereitung von Kunststoffabfällen werden, mittels eines komplexen und energieintensiven Verfahrens, die Polymerketten der Kunststoffabfälle unter Zugabe von Druck sowie Hitze aufgebrochen. Die Kunststoffabfälle werden in ihre monomeren Grundbausteine zurückversetzt. Als Resultat des, auch thermische Pyrolyse genannten, Verfahrens entsteht Rohtallöl. Dieses bildet den Ausgangsstoff für die Raffination neuen Kunststoffmaterials. Hierbei werden innerhalb eines Synthesevorgangs neue Polymerketten aufgebaut.

Maßnahmen zur Erhöhung der Wiedereinsatzquote von Kunststoffabfällen

WELCHEN BEITRAG KÖNNEN DIE HERSTELLER UND INVERKEHRBRINGER VON KUNSTSTOFFVERPACKUNGEN LEISTEN?

Kreislaufwirtschaft bei Kunststoffverpackungen — Wie funktioniert die Kreislaufwirtschaft in der Kunststoffindustrie. Was können Hersteller von Kunststoffverpackungen für einen geschlossenen Wertstoffkreislauf tun?

Materialsparendes Design: Es sollte nur die absolut notwendige Menge an Kunststoff für die Produktion einer Verpackung eingesetzt werden, wie es der jeweilige Anwendungsfall erfordert.

Einsatz von hellen Farbtönen: Indem auf Einfärbungen verzichtet oder Verpackungen mit hellen Farbtönen hergestellt werden, können nach Wiederaufbereitung der Verpackungsabfälle erneut helle Verpackungen hergestellt werden. Je öfter Kunststoffe mechanisch recycelt werden, desto dunkler werden die Farbtöne bei Wiederverarbeitung.

Standardisierte Materialtypen: Durch ein Fokussieren auf wenige Kunststofftypen in der Verpackungsindustrie, kann der Sortieraufwand bei der stofflichen Wiederverwertung reduziert werden.

Verzicht auf Einfärbungen: Durch einen Verzicht von Farbzugaben, können aus recycelten Kunststoffen erneut helle Verpackungen hergestellt werden.

Verwendung von IR-Masterbatches: Wo das zu verpackende Produkt eine dunkle Einfärbung der Verpackung erfordert, bspw. bei UV empfindlichen Medien, müssen sogenannte IR-Masterbatches eingesetzt werden. Diese ermöglichen, dass moderne Sortieranlagen dunkel eingefärbte Kunststoffabfälle erkennen können.

Vermeidung von Werkstoffverbunden: Anstelle von Werkstoffverbundverpackungen, wie bspw. Wickelkartonverpackungen oder Inmouldlabel-Verpackungen sollten sortenreine Verpackungslösungen eingesetzt werden, damit eine stoffliche Wiederverwertung ermöglicht wird. Werkstoffverbundverpackungen können meist nur thermisch verwertet werden.

Einsatz von nachwachsenden Rohstoffen: Durch den Einsatz nachwachsender Rohstoffe, wie bspw. Tallöl aus forstwirtschaftlichen Abfällen, werden keine weiteren CO₂ Emissionen aus fossilen Quellen in die Kreislaufwirtschaft eingebracht.

H&K Müllers Engagement für eine nachhaltige Kreislaufwirtschaft

H&K Müller, als nachhaltig ausgerichteter Hersteller von Kunststoffdosen, Kunststoffverpackungen, Dosierhilfen sowie Kunststoffspritzgussteilen, verarbeitet seit über 60 Jahren wiederaufbereitete Kunststoffabfälle. Diese stammen aus eigenen Produktionsabfällen, Angüssen und Anfahrware. Zudem arbeitet H&K Müller seit vielen Jahren mit namhaften Herstellern von biologisch basierten sowie wiederaufbereiteten Post-Consumer Rezyklaten zusammen. Dank intensiver Forschungs- sowie Entwicklungsarbeit mit unseren Partnern, kann H&K Müller fast das gesamte Standardsortiment aus Kunststoffen biologischen Ursprungs sowie, da wo es die derzeitige rechtliche Situation zulässt, aus mechanisch wiederaufbereiteten Rezyklaten herstellen.

Als einer von wenigen Verpackungsherstellern in Deutschland ist H&K Müller nach ISCC Plus (International Sustainability & Carbon Certification) zertifiziert und somit berechtigt, nachhaltige ISCC Plus zertifizierte Kunststoffe biologischen Ursprungs zu verarbeiten.

Während des Neubaus des Produktionsstandortes im Jahre 2009 standen die Themen Energieeffizienz, Ressourcenschonung sowie Umweltverträglichkeit besonders im Fokus. Mit einer Photovoltaikanlage mit einer Leistung von 420 kWp auf Dachflächen erzeugt H&K Müller ca. 17 % seines Energiebedarfs selbst. Für die Kühlung sowie Klimatisierung von Maschinen, Anlagen und Produktionshallen kommt ein ausgeklügeltes Kühlsystem zum Einsatz, welches mithilfe von Tiefenbrunnen und Freikühlern versorgt wird. Durch eine geschickte bauliche Anordnung einzelner Gebäudeteile kann auf ein energieintensives pneumatisches Fördersystem für Kunststoffgranulate verzichtet werden.

Über 97 % der von H&K Müller hergestellten Kunststoffverpackungen und Spritzgussteile sind sortenrein, bestehen also aus einer Kunststofftype (PE, PP, PS, ABS). Bei dem verbleibenden Anteil werden zwei verschiedene Kunststofftypen lediglich mechanisch miteinander verbunden und nicht verklebt oder verschweißt. Dies ermöglicht ein einfaches Sortieren durch den Endverbraucher oder in Recyclinganlagen.

H&K Müller bietet seinen Kunden die Möglichkeit einer individuellen Veredelung und Dekoration mittels Sieb- oder Prägedruck an. Die aufgebrachten Siebdruckfarben sowie Prägefolien sind umweltverträglich und behindern eine mechanische stoffliche Wiederaufbereitung, anders als Etiketten oder Inmould-Label, nicht.

Durch die zentrale Lage des Kunststoffspritzgusswerks von H&K Müller im oberbergischen Engelskirchen mit direkter Anbindung an die Bundesautobahn A4, können wir Kunden in ganz Deutschland schnell und mittels kurzer Lieferwege bedienen.