Chemisches Recycling kann grössere und für mechanische Prozesse ungeeignete Abfallströme für Recycling zugänglich machen und die Produktion hochwertiger Kunststoffe – zum Beispiel im Automobilsektor – ermöglichen. Covestro hat einen robusten Prozess im Labormassstab entwickelt und errichtet in Deutschland eine Pilotanlage.
Covestro hat ein neues Verfahren zum Recycling von Polycarbonat, also mehrkettigen Kunststoffen, entwickelt. Dabei werden Kunststoffe wieder in ihre Monomere, das heisst eine Vorstufe der Kunststoffe, rückgewandelt, um so wieder als alternative Rohstoffe in den Produktionsprozess zurückgeführt zu werden. Am Standort Leverkusen, Deutschland, beginnt jetzt die technische Umsetzung des chemischen Recyclings auf einer Pilotanlage. Auf dem Weg zum industriellen Massstab soll das Verfahren noch optimiert werden und weitere Entwicklungsstufen durchlaufen.
«Wir haben als Hersteller von Kunststoffen wie Polycarbonat natürlich Verantwortung im Umgang mit diesen wichtigen Materialien, auch an deren Produktlebensende. Unser Vorteil ist zu wissen, wie unsere Produkte aufgebaut sind, und können daher zielgerichtet an Recyclinglösungen forschen», sagt Dr. Thorsten Dreier, Vorstand für Technologie bei Covestro. «Das chemische Recycling von Polycarbonat ist ein weiteres Beispiel, mit dem unsere Kolleginnen und Kollegen in der Entwicklung zeigen, dass geschlossene Kreisläufe zukünftig möglich sind. Wir müssen Altkunststoffe als Ressource nutzen und als alternative Rohstoffe wieder einsetzen, um so den Kreislauf zu schliessen.»
Die Rückführung von Kunststoffen durch Recycling ersetzt primäre fossile Rohstoffe in der Produktion und trägt so zur Reduktion des Verbrauchs natürlicher Ressourcen bei. Bereits heute soll das mechanische Recycling von Polycarbonat ein wichtiger Baustein der Recyclingstrategie von Covestro sein. Gemäss dem Unternehmen komme es zum Einsatz, wenn Abfallströme ausreichend sortenrein vorliegen und das recycelte Polycarbonat dem Anforderungsprofil der zukünftigen Anwendung entspricht.
Chemolyse schliesst Kreislauf von Polycarbonat
Chemisches Recycling wirkt komplementär zum mechanischen Recycling – es wandelt Kunststoffbausteine zurück in Monomere, also deren Einzelbausteine. Diese können getrennt werden und dienen als Rohstoffe für zukünftigen Kunststoff. Chemisches Recycling kann daher grössere und insbesondere für mechanische Prozesse ungeeignete Abfallströme für Recycling zugänglich machen, und es erlaubt die Produktion von Kunststoffen, die höchste Qualitätsanforderungen erfüllen.
Bei dem neu entwickelten Verfahren, das in einem internationalen Team vorangetrieben wurde, handelt es sich um einen spezifischen Chemolyse-Prozess, der auf Polycarbonat abgestimmt ist. «Vorsortierte Abfallströme, die einen Produktanteil von mehr als 50 Prozent Polycarbonat enthalten, können so recycelt werden. Das wurde mit verschiedenen polycarbonat-haltigen Kunststoffabfällen demonstriert», erklärt Markus Dugal, Head of Process Technology bei Covestro. «Mithilfe dieser Chemolyse kann der Kreislauf zu einem direkten Vorprodukt von Polycarbonat geschlossen werden. Dadurch ist der Recyclingprozess sehr nachhaltig.»
Recyclingprodukt direkt als Rohstoff einsetzen
Das recycelte Produkt, ein Vorprodukt von Polycarbonat, kann massenbilanziert und ohne weitere Aufbereitung wieder als Rohstoff für die Produktion von Polycarbonat verwendet werden. «Solche hochwertig recycelten Rohstoffe werden für Anwendungen benötigt, die Spitzenqualität voraussetzen. Dabei handelt es sich zum Beispiel um Anwendungen im Automobilsektor mit besonderen Ansprüchen an die Sicherheit, optische Transparenz oder Ästhetik. Oder aber um Produkte unseres digitalen Alltags, wie beispielsweise Unterhaltungselektronik», sagt Lily Wang, Head der Business Entity Engineering Plastics.
Nach der Entwicklung im Labor ist der nächste Entwicklungsabschnitt, die technische Umsetzung eines kontinuierlichen Prozesses, bereits gestartet. Mit der geplanten Pilotanlage sollen Erfahrungen gesammelt werden, die beim weiteren Ausbau zum industriellen Massstab notwendig sind. Sollte sich herausstellen, dass das Verfahren grosse Mengen verarbeiten kann, würde sich dadurch auch der Preis von Recycling-Polycarbonat senken.
Gleichzeitig treibt Covestro in den Forschungslaboren weitere Prozesse für innovatives Recycling von Polycarbonat voran. Dazu gehören chemolytische Alternativen, Recycling mit Enzymen, die den Kunststoff zersetzen, und die «Smarte Pyrolyse». Vielversprechende Alternativen sollen ebenfalls pilotiert werden.
