de.wedoany.com-Bericht: Ein Forschungsteam von BASF hat kürzlich einen Artikel in der US-amerikanischen Fachzeitschrift „Materials Research Reviews" veröffentlicht, der einen kombinierten Technologieansatz für das Recycling technischer Kunststoffe vorschlägt. Der Artikel kommt zu dem Schluss, dass es für das Recycling technischer Kunststoffe kein einheitliches Standardverfahren gibt. Vielmehr müssen je nach Materialeigenschaften und Zusammensetzung des Abfallstroms mehrere komplementäre Technologien wie mechanisches Recycling, lösungsmittelbasiertes Recycling, Depolymerisations-Recycling und thermochemisches Recycling kombiniert und intelligent eingesetzt werden. Gleichzeitig ist ein skalierbarer Sortierprozess eine der Grundvoraussetzungen für die Kreislaufführung von Kunststoffen.
Anders als Massenkunststoffe wie Polyolefine, die in großem Umfang im Verpackungsbereich eingesetzt werden, sind technische Kunststoffe wie modifizierte Polyolefine, Polyurethane und Polyamide vor allem für Hochleistungsanwendungen wie den Automobilbau konzipiert, wo herkömmliche Kunststoffe den Anforderungen in der Regel nicht genügen. Das Recycling dieser Materialien erfordert maßgeschneiderte Verfahren, die auf ihre spezifischen Eigenschaften und Anwendungsszenarien abgestimmt sind.
Um Kunststoffe aus komplex zusammengesetzten Abfallströmen im Kreislauf zu führen, müssen zwei Voraussetzungen gleichzeitig erfüllt sein: ein skalierbarer Sortierprozess sowie eine angepasste Kombination von Recyclingtechnologien. Dr. Bernhard von Vacano, Leiter des BASF-Forschungsprojekts zum Kunststoffrecycling und Hauptautor des Artikels, erklärte, dass es beim Recycling technischer Kunststoffe keine „Patentlösung" gebe. Entscheidend sei, je nach den Merkmalen der verschiedenen Abfallströme mehrere komplementäre Technologien zu kombinieren und intelligent einzusetzen, um hochwertige, recycelbare Materialien zu erzeugen und eine geschlossene Kreislaufführung technischer Kunststoffe zu erreichen.
Das mechanische Recycling ist derzeit die gängigste Recyclingtechnologie. Dabei werden Kunststoffabfälle sortiert, zerkleinert, aufgeschmolzen und anschließend neu verarbeitet. Dieses Verfahren ist energiearm, erfordert jedoch saubere, stofflich homogene Abfallströme und eignet sich besonders für Verpackungsabfälle in großen Mengen mit hoher Polymerreinheit und begrenztem Additivgehalt. Aufgrund von Qualitäts- und Hygienestandards ist der Einsatz mechanisch recycelter Materialien in neuen Verpackungsprodukten jedoch oft eingeschränkt. Für anspruchsvollere Anwendungsbereiche ist das Angebot an recycelbaren Kunststoffabfällen begrenzt, und die Produkte enthalten in der Regel komplexe Polymerkomponenten, sodass das mechanische Recycling die Leistungsanforderungen kaum erfüllen kann.
Das lösungsmittelbasierte Recycling eignet sich für Kunststoffabfälle mit komplexerer Zusammensetzung. Dabei werden bestimmte Kunststoffe mithilfe von Lösungsmitteln selektiv gelöst und anschließend durch Trennung und Reinigung zurückgewonnen. So können beispielsweise Polyamidmaterialien aus Altfahrzeugen recycelt und erneut für die Herstellung neuer Autoteile verwendet werden.
Die Depolymerisations-Recyclingtechnologie zerlegt Kunststoffe in ihre Grundbausteine, die anschließend zu neuen Polymermaterialien repolymerisiert werden. Mit dem von BASF entwickelten loopamid®-Verfahren wird ein halbgeschlossenes „Textil-zu-Textil"-Recycling von Polyamid 6 ermöglicht: Alttextilien können in Polyamidfasern umgewandelt werden, die dieselben hohen Qualitätsstandards wie herkömmliches Polyamid 6 (PA6) erreichen. Anfang 2025 hat BASF am Standort Caojing in Shanghai die erste kommerzielle loopamid®-Produktionsanlage in Betrieb genommen.
Für Kunststoffabfälle mit gemischter Zusammensetzung, die üblicherweise in der Müllverbrennungsanlage landen, können thermochemische Verfahren wie Pyrolyse oder Vergasung zum Recycling eingesetzt werden, wenngleich diese Technologien energieintensiv sind. Bei der Pyrolyse werden langkettige Kunststoffpolymere in kurzkettige Kohlenwasserstoffe zerlegt; das entstehende Pyrolyseöl kann erneut als Rohstoff dienen. Die Vergasung erzeugt Synthesegas, das als Rohstoff für die chemische Produktion verwendet werden kann.
Zahlreiche Pilotprojekte von BASF haben bereits belegt, dass mehrere Recyclingverfahren für Polyurethane und Polyamide technisch machbar sind und Kunststoffabfälle in Rohstoffe umgewandelt werden können, deren Qualität mit der von Primärmaterialien vergleichbar ist.
Dr. Jens Hamprecht, Co-Autor des Artikels und Vizepräsident des Geschäftsbereichs Performance Materials bei BASF, betonte, dass für die Skalierung dieser Recyclingtechnologien und die wirtschaftliche Tragfähigkeit der damit verbundenen Großinvestitionen zwei Bedingungen erfüllt sein müssen: Erstens der Aufbau eines effektiven Abfallmanagementsystems, das Kunststoffe langfristig im Kreislauf hält; zweitens müssen politische Entscheidungsträger einen klaren, stabilen und recyclingfreundlichen Regulierungsrahmen schaffen.
Recycling ist eine tragende Säule der Transformation hin zu einer nachhaltigen Wirtschaft: Es hält Materialien im Kreislauf, reduziert die Abhängigkeit von fossilen Rohstoffen und schont Ressourcen. Ein klarer und planbarer Regulierungsrahmen kann dazu beitragen, Deutschland und Europa als Innovationsstandorte zu positionieren und technologischen Fortschritt sowie nachhaltiges Wachstum in der Chemie- und Fertigungsindustrie zu fördern. BASF forscht entlang der gesamten Wertschöpfungskette mit dem Ziel, Recyclingverfahren systematisch zu verbessern und die Schließung von Materialkreisläufen voranzutreiben.
