Nachhaltigkeit

Sowohl in der Kunststoffbranche als auch auf der K in Düsseldorf steht Nachhaltigkeit im Mittelpunkt. Wir beleuchten für Sie wichtige Themen wie Kreislaufwirtschaft, Recycling und Klimaschutz.

Illustration: Blau-grünes Recycling-Symbol um eine Erde, mit Blättern und Papier, auf hellem Hintergrund; Nachhaltigkeit und Umweltschutz.

Beiträge (187)

  • Abbau von Plastikabfall durch neu entwickelte Biokatalysatoren möglich

    Copyright: anatoliy_gleb 13.03.2023 Die Kunststoffe Polyurethan und Polyvinylalkohol können mit Hilfe von Enzymen als Biokatalysatoren unter milden Bedingungen abgebaut werden. Ein Team der Universität Greifswald hat zusammen mit dem deutschen Unternehmen Covestro und Teams aus Leipzig und Irland zwei neue Verfahren dafür entwickelt. Dies wurde jetzt in der Fachzeitschrift Angew. Chem. Int. Ed. in zwei Publikationen veröffentlicht. Somit wurde die Voraussetzung geschaffen, beide Kunststoffe ressourcenschonend zu verwerten und umweltfreundliche Verfahren zu deren Recycling zu entwickeln, um das weltweite Problem des Plastikmülls für diese beiden industriell in großen Mengen hergestellten synthetischen Polymere zu verringern. Kunststoffe sind aktuell noch unentbehrlich für die Herstellung von Baumaterialien, elektrischen Isolierungen, Getränke- und Lebensmittelverpackungen, Textilien und vielen weiteren Anwendungen. Leider hat die Massenproduktion von Plastik, vor allem für Verpackungen, weltweit zu einer enormen Plastikverschmutzung unserer Umwelt geführt. Die beiden Kunststoffe Polyurethan und Polyvinylalkohol machen rund acht Prozent der Kunststoffproduktion in Europa aus. Seit einigen Jahren wird intensiv an Methoden geforscht, die ein umweltfreundliches Recycling von Kunststoffen ermöglichen. Dieses würde nicht nur die Umwelt entlasten, sondern es wäre weniger Erdöl zur erneuten Herstellung von Plastik notwendig. Zudem würde erheblich weniger Treibhausgas CO 2 emittiert werden, da auf eine Verbrennung des Kunststoffabfalls in Müllverbrennungsanlagen verzichtet werden kann. Aus Polyurethan hergestellte Matratze. Copyright: Covestro AG Polyurethane (PUR) werden zur Herstellung von Matratzen, Dämmstoffen, Thermoplasten (beispielsweise für Sportschuhe) und für Beschichtungen (Dichtungsmittel, Farben und Klebstoffe) verwendet. Für diese Stoffe gibt es bereits grundlegende chemische Verfahren, um diese abzubauen. Sie erfordern jedoch einen erheblichen Energieeinsatz, da hohe Temperaturen und Drücke nötig sind. Biotechnologische Verfahren unter Einsatz von Mikroorganismen oder Enzymen als natürliche Biokatalysatoren sind eine Alternative, da diese bei moderaten Temperaturen bis ca. 40 °C und ohne Einsatz chemischer Reagenzien den Abbau der Plastikmoleküle und vor allem ein Recycling, also die Gewinnung der Bausteine zur Herstellung neuer Kunststoffe ermöglichen. Das Team von Prof. Dr. Uwe Bornscheuer vom Institut für Biochemie der Universität Greifswald hat nun zusammen mit Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern der Firma Covestro in Leverkusen genau die Enzyme identifiziert, die nach einer chemischen Vorbehandlung in der Lage sind, Polyurethane in seine Bausteine zu zerlegen. "Die Suche nach diesen speziellen Biokatalysatoren war sehr aufwendig und wir mussten circa zwei Millionen Kandidaten durchmustern, um die ersten drei Enzyme zu finden, die nachweislich in der Lage sind, die spezielle Bindung in Polyurethan aufzubrechen", beschreibt Doktorand Yannick Branson von der Universität Greifswald die Herausforderung dieses Projekts. "Mit dieser bahnbrechenden Entdeckung haben wir nun die Voraussetzung geschaffen, diese Biokatalysatoren durch Methoden des Protein-Engineerings weiter zu verbessern, um sie für ein industrielles Recycling von Polyurethan maßschneidern zu können", führt Prof. Dr. Uwe Bornscheuer (Universität Greifswald) weiter aus. "Mit Hilfe der neu identifizierten Enzyme kommen wir unserem Ziel einer vollständigen Kreislaufwirtschaft in der Kunststoffindustrie ein Stück näher", ergänzt Dr. Gernot Jäger, der das Kompetenzzentrum für Biotechnologie der Covestro (Leverkusen) leitet. Aussteller und Produkte rund ums Recycling Recyclinganlagen Separier- & Sortiersysteme für Abfälle Zerkleinerungsmaschinen (Brecher, Zerfaserer, Mahlanlagen) Aufbereitungsanlagen Rezyklate Porträt Prof. Dr. Uwe Bornscheuer. Copyright: Laura Schirrmeister Polyvinylalkohole (PVA) haben vielseitige Eigenschaften und werden ebenfalls breit eingesetzt, beispielsweise bei der Beschichtung von Fasern und als Folien für Verpackungen. Für den Abbau von PVA gab es bislang ebenfalls keine ausgereiften Verfahren. Hier konnten die Forscherinnen und Forscher um Professor Bornscheuer zusammen mit einem Polymerexperten des University College Dublin (Irland) und Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus Leipzig ebenfalls die Grundlagen für ein biotechnologisches Verfahren entwickeln. Der Abbau von PVA konnte hier durch die geschickte Kombination von drei verschiedenen Enzymen erzielt werden, die nach und nach das Polymer so verändern, bis Bruchstücke entstehen, die stofflich verwertet werden können. Auch wenn die jetzt veröffentlichten Erkenntnisse einen wichtigen Durchbruch darstellen, wird es voraussichtlich noch einige Jahre dauern, bis ein Industrieverfahren ausgereift ist, mit dem ein großtechnisches Recycling dieses Plastikmülls möglich sein wird. Originalpublikation Gerlis von Haugwitz et al; Urethanases for the enzymatic hydrolysis of low molecular weight carbamates and the recycling of polyurethanes; Angewandte Chemie International Edition; 2023 Yannick Branson et al.; Synthesis of modified poly(vinyl alcohol)s and their degradation using an enzymatic cascade; Angewandte Chemie International Edition; 2023 Quelle Universität Greifswald Mehr rund um Recycling

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  • Biokunststoffe für die Medizin: Nachhaltigkeit und Qualität im Einklang

    Interview mit Julian Lotz, Geschäftsführer, BIOVOX GmbH Exklusiv für K-MAG Copyright: Iakobchuk 17.02.2023 In der Medizin kommt schnell einiges an Kunststoffabfällen zusammen, das wissen die Gründerinnen und Gründer von Biovox aus eigener Erfahrung – aber ohne Kunststoff geht es in diesem Bereich einfach nicht. Die Überlegung, diese Produkte nachhaltiger zu gestalten, ist nicht neu. Doch gerade in der Medizin gelten strenge Anforderung an Kunststoffprodukte, und der Aspekt der Nachhaltigkeit rückt in den Hintergrund. Biovox will das mit seinen Produkten ändern. Im Interview berichtet Geschäftsführer Julian Lotz, wie sein Unternehmen es geschafft hat, die hohen medizinischen Anforderungen mit Biokunststoffen zu erfüllen und was die Biovox-Produkte von vergleichbaren unterscheidet. Herr Lotz, was gab für Sie den Anlass, Biokunststoff speziell für die Medizinbranche zu entwickeln? Julian Lotz. Copyright: BIOVOX Julian Lotz: Mein Co-Gründer Vinzenz Nienhaus hat an der TU Darmstadt Knochenersatz auf Biokunststoff-Basis entwickelt, ich selbst habe früher mal Orthopädietechnik-Unternehmen zu Kunststoffen beraten. Und da haben wir im Labor und den Uni-Kliniken immer riesige Müllberge gesehen; Single-Use-Produkte und Unmengen Verpackungen. Und das wurde der Qualität halber bisher aus fossilen Virgin-Kunststoffen gemacht. Unsere Mitgründerin Carmen hat das mal ausgerechnet – medizinische Kunststoffe verursachen weltweit pro Jahr so hohe CO2-Emissionen wie Schweden oder Dänemark. Das können und müssen wir ändern, und deswegen haben wir dieses Segment vor zwei Jahren „eröffnet“. Was macht Ihre Kunststoffe nachhaltig? Lotz: Wir verwenden verschiedene biobasierte Polymere, die meisten unserer Compounds sind zu 95 bis 100 Prozent biobasiert. Die Herstellung der Rohpolymere ist nicht nur energetisch sehr effizient, PLA kann man sogar energieeffizient chemisch rezyklieren, in einer Qualität, die für die Medizintechnik geeignet ist. So haben wir einen CO2-Fußabdruck, der Cradle-to-Gate bis zu 80 Prozent besser ist, als der von gängigen medizinischen fossilen Kunststoffen wie PET, PE, PP, PC und ABS. Aber auch in der im Gesundheitswesen noch üblichen Entsorgung, der Müllverbrennung, haben biobasierte Kunststoffe einen großen Vorteil: das freigesetzte CO2 stammt nicht aus Millionen Jahre alten fossilen Quellen, sondern wurde von den Pflanzen in der letzten Wachstumsperiode aus der Atmosphäre entfernt. Der Kreislauf ist also viel, viel kürzer und fossiler Kohlenstoff bleibt, wo er hingehört, nämlich tief unter der Erde. Gegenüber Polyolefinen wie PE und PP haben wir zudem einen geringeren Kohlenstoffanteil pro Kilogramm Kunststoff, auch das spart beim Verbrennen Emissionen. Copyright: BIOXVOX Wie unterscheidet sich Ihr Biokunststoff von anderen? Lotz: Alle unserer Materialien haben eine nachgewiesene Biokompatibilität, je nach Compound für unterschiedliche Risikoklassen an Medizinprodukten. Wir bieten Systeme für den Spritzguss sowie für Folien- und Profilextrusion an. Dabei können wir auch transparente, softe Typen mit hoher Bruchdehnung anbieten, das ist aus Sicherheitsgründen für viele Verpackungen und Schläuche relevant und derzeit noch nicht in nachhaltiger Form am Markt verfügbar. Gerade in der Medizin gelten höchste Qualitäts- und Hygieneansprüche – wie können Sie diese Qualität erreichen und garantieren? Lotz: Die Rohstoffe unserer Compounds werden für uns in medizinischen Qualitäten hergestellt. Wir entwickeln und produzieren unsere Materialien in unserem ISO-13485-zertifizierten, medizinischen Qualitätsmanagement-System, und wir haben detaillierte Untersuchungen nach ISO 10993 durchgeführt, um die Biokompatibilität und damit die Sicherheit der Patienten zu gewährleisten. Das ist also eine branchenspezifische Qualität, die es für PLA-basierte Compounds derzeit nirgendwo sonst gibt. Copyright: BIOVOX Wie möchten Sie Ihre Produkte und Ihr Unternehmen in Zukunft weiterentwickeln? Lotz: Einige Ideen haben wir für Verpackungslösungen in der Pharmabranche, und dampfsterilisierbare Werkstoffe sind spannend für Medizinprodukte, die mehrfach genutzt werden können. Aus Nachhaltigkeitssicht wollen wir da etwas anbieten und arbeiten auch daran. Aber ganz wichtig ist natürlich für uns erstmal, das aktuell starke Wachstum gut zu meistern und jetzt unsere Produktion zu skalieren, damit wir nicht selbst zum Nadelöhr für mehr Nachhaltigkeit werden. Kyra Molinari (Redaktion K-MAG) Mehr rund um Kreislaufwirtschaft

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  • Acting Responsibly: Dschungel-Feeling am Röchling-Stand auf der K 2022

    Großer Andrang und positives Feedback für außergewöhnliches Standkonzept auf der K 2022 Copyright: Röchling SE & Co. KG 08.12.2022 Ein plätschernder Wasserfall, tropische Pflanzen entlang des Weges und exotische Tiere im Dickicht – ein außergewöhnliches Bild bot sich den Besucherinnen und Besuchern der diesjährigen Kunststoffmesse K in Düsseldorf. Auf 330 Quadratmetern präsentierte Röchling inmitten eines Urwaldes seine nachhaltigen Produktfamilien sowie innovative neue Produkte. Der spektakuläre Stand zog die Blicke der Besucher auf sich und sorgte für viel Aufmerksamkeit und Begeisterung. Nachhaltigkeit als wichtiges Strategiefeld Röchling präsentierte sich auf der K 2022 inmitten eines Urwaldes. Quelle: Röchling SE & Co. KG "Unser Stand auf der K steht in diesem Jahr unter dem Motto 'Acting responsibly'. Als Familienunternehmen sind wir uns unserer Verantwortung gegenüber der Umwelt und der Gesellschaft bewusst und haben Nachhaltigkeit als eines der wichtigsten Strategiefelder benannt", erklärte Franz Lübbers, CEO Röchling Industrial. "Auf der K präsentieren wir unsere Nachhaltigkeitsaktivitäten und laden unsere Kunden ein, mit uns ins Gespräch zu kommen. Wir möchten gemeinsam den Weg in eine nachhaltige Zukunft gehen und unsere Kunden bei der Erreichung ihrer Nachhaltigkeitsziele unterstützen." Aussteller und Produkte rund ums Recycling Recyclinganlagen Separier- & Sortiersysteme für Abfälle Zerkleinerungsmaschinen (Brecher, Zerfaserer, Mahlanlagen) Aufbereitungsanlagen Rezyklate Fokus auf Nachhaltigkeit und Digitalisierung Besonderer Eyecatcher: Ein verlassener Oldtimer verdeutlichte die Relevanz von nachhaltigem Handeln. Quelle: Röchling SE & Co. KG Dazu stellte der internationale Kunststoffverarbeiter seine neuen nachhaltigen Produktfamilien vor. Mit Röchling-BioBoom ® und Röchling-ReLoop ® baut das Unternehmen sein Portfolio an hochwertigen biobasierten Kunststoffen und Rezyklaten weiter aus. Daneben erfuhren Besucher ebenfalls, wie fossilbasierte Kunststoffe zur Erhöhung der Nachhaltigkeit in der Anwendung beitragen. "Viele unserer Produkte verbessern durch ihre Eigenschaften die Effizienz der Anlagen", so Lübbers. "Das spart beispielweise Energie und zahlt auf die Schonung von Ressourcen ein." Ein weiterer Fokus lag auf der Vorstellung von innovativen Produkten und Dienstleistungen im Bereich der Digitalisierung. Die smarten Neuheiten ermöglichen es Kunden, ihre Produkte bei Reklamationen sicher zu identifizieren oder Stillstandzeiten von Produktionsanlagen zu reduzieren und Prozesse zu optimieren. Außergewöhnlich und authentisch Viele interessante Gespräche: Röchling begrüßte viele Kundinnen und Kunden und Partner auf der K 2022. Quelle: Röchling SE & Co. KG Vom 19.- 26. Oktober fand die K, die größte Messe für die Kunststoff- und Kautschukindustrie in Düsseldorf statt. Mehr als 3.000 Unternehmen aus 60 Nationen präsentieren den 176.000 Fachbesucherinnen und Fachbesuchern aus aller Welt neue Produkte, Anlagen und Maschinen. Die K findet alle drei Jahre statt. Röchling überrascht seine Kundinnen und Kunden und Besucherinnen und Besucher jedes Mal mit einem spektakulär anderen Messestand. "In diesem Jahr drehte sich alles um das Thema Nachhaltigkeit. Daher haben wir ein Standkonzept entwickelt, das dieses wichtige Thema exzellent widerspiegelt", so Lübbers. Besucherinnen und Besucher fanden sich inmitten eines Urwaldes mit echten Pflanzen, authentischen Tieren und einer besonderen Geräuschkulisse wieder. Spannende Eyecatcher waren ein Oldtimer, ein lebensgroßer Gorilla, Schimpansen und ein Orang-Utan in den Bäumen. Das außergewöhnliche Konzept fand auch bei Besucherinnen und Besuchern und Kundinnen und Kunden Anklang. Großer Andrang an allen Messetagen, viel Lob und Begeisterung über einen so außergewöhnlichen Stand und unzählige Fotos zeugten von dem Erfolg des ungewöhnlichen Messeauftrittes. Quelle Röchling SE & Co. KG Mehr rund um Klimaschutz

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  • EREMA Gruppe legt weiteren Forschungs- und Entwicklungs­schwerpunkt auf Kreislaufwirtschaft für PET-Fasern

    Copyright: ssp48 22.11.2022 Die Textilindustrie ist der drittgrößte Kunststoffverbraucher. Die Wachstumsraten in der Produktion von Fasern und Textilien sind hoch, Kreislaufwirtschaft hat sich in diesem Segment aber noch kaum etabliert. Die EREMA Gruppe intensiviert nun mit dem neuen Geschäftsbereich "Fasern und Textilien" die Entwicklung von Recyclinglösungen auch für diese Applikation. Der Fokus liegt dabei vorerst auf PET-Fasermaterialien, die in der Faserproduktion und bei weiteren Verarbeitungsschritten anfallen. Technologien für das Recycling von gemischten Faserstoffen aus der klassischen Textilsammlung sollen in einer nächsten Projektphase folgen. Faserabfall aus der Filamentfaserproduktion wurde im EREMA Fasertechnikum zu hochqualitativem Regranulat recycelt. Daraus wurde mit Filamenttechnologie eine Faser mit 3 dtex ausgesponnen und diese wieder zu Gestrick für Kleidung oder technische Textilien weiterverarbeitet. Quelle: EREMA "Mit der VACUREMA® und INTAREMA® Technologie von EREMA und der ISEC evo Technologie von PURE LOOP verfügen wir im Unternehmensverbund bereits über ein umfangreiches Maschinenportfolio für Anwendungsbereiche des Faser- und PET-Recyclings. Für ökologisch und wirtschaftlich sinnvolles Recycling braucht es aber neue technologische Lösungen, um die recycelten Fasern in höherwertigen Endanwendungen einzusetzen und eine funktionierende Kreislaufwirtschaft zu realisieren", erklärt Wolfgang Hermann, Business Development Manager Application Fibres & Textiles, EREMA Group GmbH. Der Schwerpunkt liegt dabei in einem ersten Schritt auf PET, das als Schlüsselmaterial für die Produktion von synthetischen Fasern gilt. Ziel sind Recyclinglösungen, mit denen PET Fasermaterialien wieder für PET Faserproduktions-prozesse aufbereitet werden können. Das ist ein bedeutender Schritt für die Kreislaufwirtschaft, denn PET Fasern in Textilien machen rund zwei Drittel der gesamten Menge an PET aus. Nur ein Drittel des PET Materialstromes entfällt auf Verpackungsanwendungen. Bei dieser Entwicklungsarbeit kann die EREMA Gruppe auf bereits bestehendem Know-how aufbauen. Die bewährten Recycling-Technologien wurden mit einem neuen IV-Uptimizer kombiniert. "Dadurch wird die Verweilzeit der PET-Schmelze verlängert, was speziell beim Faserrecycling nötig ist, um Spinnöle wieder effizient zu entfernen. Zudem wird mit unserem Recyclingprozess der IV-Wert der PET-Schmelze nach der Extrusion wieder gezielt auf jenes Niveau erhöht, wie es für die jeweilige Faserproduktion unbedingt nötig ist", erklärt Hermann. Die Qualität, die das so produzierte rPET aufweist, ist so hoch, dass daraus feinste Fasern bis zu 2 dtex mit 100 Prozent rPET-Anteil hergestellt werden können. PET Faserabfälle aus Produktionsprozessen lassen sich so zu rPET-Filamentfasern, Teppichgarnen oder Stapelfasern weiterverarbeiten. Aussteller und Produkte rund ums Recycling Recyclinganlagen Separier- & Sortiersysteme für Abfälle Zerkleinerungsmaschinen (Brecher, Zerfaserer, Mahlanlagen) Aufbereitungsanlagen Rezyklate Faser-Technikum mit Anlage für Kundenversuche Um diese Entwicklungsarbeit zu forcieren, hat EREMA ein eigenes Faser-Technikum in Betrieb genommen, wo sich ein unternehmensübergreifendes Team mit Recyclinglösungen für Faser zu Faser Anwendungen befasst. Hier wird auch eine umfangreich ausgestattete und variable Recyclinganlage im Industriemassstab betrieben. Sie ist mit der für Fasermaterialien notwendigen Peripherietechnologie ausgestattet und steht für Testläufe mit Materialströmen von Kunden zur Verfügung Quelle EREMA Engineering Recycling Maschinen und Anlagen Ges.m.b.H Mehr rund um Recycling

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  • K 2022: Hitzebeständiger C-PET light Becher fördert die Kreislaufwirtschaft: Eine transparente Alternative für Hot Fill-Anwendungen

    Copyright: SML Maschinengesellschaft mbH 01.12.2022 Die SML Maschinengesellschaft mbH (SML) hat sich mit seinen Partnern Sukano AG und Kiefel Packaging B.V. zusammengetan. Das Ergebnis der gemeinsamen Forschung und Entwicklung ist ein Becher aus C-PET light, der Transparenz und Recyclingfähigkeit sowie die Eignung für tiefgezogene Heißabfüllungen oder mikrowellentaugliche Produkte vereint. Weitere Vorteile sind kurze Zykluszeiten beim Tiefziehen und eine hohe Steifigkeit. Das neu entwickelte C-PET light kann somit eine sinnvolle Option für Hersteller sein, die eine wirtschaftliche und leicht zu recycelnde Alternative zu PP und PS suchen. Transparenz für einfache Recycelbarkeit "Da die leichte Recycelbarkeit immer wichtiger wird, haben wir uns in einem frühen Stadium unserer gemeinsamen Forschungs- und Entwicklungsarbeit für eine transparente C-PET-Lösung entschieden", sagt Max-Phillip Lutz, Produktmanager bei SML. Im Vergleich zu anderen gefärbten PET- oder PP- und PS-Produkten ist der Recyclingprozess von C-PET light wesentlich einfacher. C-PET light-Folien können problemlos in bestehenden Anlagen zusammen mit anderen Post-Consumer- oder Post-Industrial-PET-Materialien wiederverarbeitet werden. Aussteller und Produkte rund ums Recycling Recyclinganlagen Separier- & Sortiersysteme für Abfälle Zerkleinerungsmaschinen (Brecher, Zerfaserer, Mahlanlagen) Aufbereitungsanlagen Rezyklate Alternative zu PS und PP Im Allgemeinen ist C-PET bis zu 220 °C temperaturbeständig. Dies ist jedoch für viele Anwendungen nicht erforderlich und schränkt die Leistung beim Thermoformen ein. Im Gegensatz dazu wurde C-PET light für eine maximale Temperatur von 100 °C entwickelt. Das neue C-PET light ermöglicht die Herstellung transparenter Tiefziehprodukte für Hot-Fill-Anwendungen bis 100 °C bei vergleichbaren Fertigungsvolumen wie bei herkömmlichen A-PET-Verfahren. Insbesondere die kürzeren Zykluszeiten beim Tiefziehen stellen einen wirtschaftlichen Vorteil gegenüber herkömmlichem C-PET dar. Anpassung der Prozesstechnik Alle drei Projektpartner brachten ihr spezifisches Fachwissen und ihre profunde Erfahrung in ihren jeweiligen Bereichen ein, um jeden einzelnen Schritt in allen Prozessen zu verbessern. Die wichtigsten technischen Herausforderungen bestanden darin, die optimale Dosierung der Additive zu finden, die Rezepturen und die Prozesstechnik bei der Folienherstellung anzupassen und die richtigen Parameter für den Thermoformprozess zu finden. Wichtigste Merkmale von C-PET light Geeignet für transparente Anwendungen Kurze Zykluszeiten und hoher Ausstoß im Vergleich zu C-PET Hohe Steifigkeit im Vergleich zu PP Recycelbar Quelle SML Maschinengesellschaft mbH Mehr rund um Kreislaufwirtschaft

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  • Nachhaltige Verpackungen: Auf dem Weg zu einer Kreislaufwirtschaft im asiatischen Markt

    Tej Fernandez (exklusiv für K-MAG) Asien: Lebensmittelverpackungen auf dem Weg zur Nachhaltigkeit Verpackungskonzepte haben sich im Laufe der Zeit erweitert, vom ursprünglichen Zweck, das Produkt zu schützen und sicherzustellen und es während des Transports von der Quelle zum Verbraucher in Topform zu halten, bis hin zur Garantie, dass das Produkt frei von Verunreinigungen ist, wenn es die Regale und den Endverbraucher erreicht. Darüber hinaus hat sich der Fokus der Verpackungsinnovation des Produkts selbst auf das Produkt inklusive der Verpackung verlagert. Die Verpackung muss sicher, haltbar, optisch ansprechend und umweltfreundlich sein. In den letzten Jahren wurden Kunststoffverpackungen jedoch aufgrund ihres vermeintlichen Beitrags zur Abfallverschmutzung und zu Kohlenstoffemissionen verunglimpft. Der Bericht "Plastic Packaging in Southeast Asia and China" des World Wide Fund (WWF) besagt, dass die Hälfte des Plastikmülls auf Verpackungen entfällt und schätzungsweise ein Drittel davon in die Umwelt gelangt, während lediglich 14 % recycelt werden und 2 % einen Kreislauf erreichen oder zu "ähnlichen Produkten" recycelt werden. Inzwischen hat ein 2019 veröffentlichter Bericht des Centre for International Environmental Law (CIEL), „Plastic & Climate: The Hidden Costs of a Plastic Planet (Die versteckten Kosten eines Plastikplaneten)“, darauf hingewiesen, dass der Lebenszyklus von erdölbasierten Kunststoffen für eine große Menge an Treibhausgasemissionen (THG) verantwortlich ist. Die Methoden zur Entsorgung gängiger Kunststoffe, entweder durch Deponierung, Verbrennung oder Recycling, haben riesige Kohlenstoff-Fußabdrücke hinterlassen. Daher überschlägt sich derzeit der Lebensmittelverpackungssektor in Asien, um der wachsenden Marktnachfrage nach nachhaltigen Lösungen gerecht zu werden und um die globalen Ziele der Klimaneutralität zu erreichen. Mehr Lebensmittelkonsum, mehr Verpackungsmüll Die zunehmende Urbanisierung, das verfügbare Einkommen und die steigende Bevölkerungszahl treiben das Verpackungswachstum in Asien voran. Allein in den fünf ASEAN-Ländern Thailand, Malaysia, Indonesien, Vietnam und den Philippinen belief sich der Haushaltsverbrauch an Kunststoffverpackungen für Lebensmittel im Jahr 2016 auf fast 1,9 Millionen Tonnen und 2,05 Millionen Tonnen PET-Flaschen, so der WWF 2020-Bericht. Indonesien und Thailand verwenden in großem Umfang Einwegverpackungen und haben aufgrund der steigenden Nachfrage im Lebensmittel- und Getränkesektor die größten Märkte für flexible Kunststoffverpackungen, einschließlich Beuteln, Tüten und Folien. All dies führt zu einem wachsenden Abfallberg. In der Pandemie im letzten Jahr wurde berichtet, dass in Bangkok allein im April 3.440 Tonnen/Tag Plastikmüll von insgesamt 9.370 Tonnen/Tag angefallen sind, das ist mehr als 2019 und eine Steigerung von 62 %. Aufgrund der Covid-19- und Lockdown-Politik griffen die Verbraucher also vermehrt auf Online-Einkäufe und Lebensmittellieferungen zurück, was zu mehr Abfall führte. Die ökologische und wirtschaftliche Belastung dieser Verschmutzung für die Tourismus-, Fischerei- und maritime Industrie kostet laut dem Umweltprogramm der Vereinten Nationen (UNEP) 1,3 Milliarden US-Dollar pro Jahr. Es hat festgestellt, dass die bestehende Infrastruktur der kommunalen Abfallwirtschaft nicht ausreicht, um die Menge des Haushaltsmülls zu bewältigen sowie Materialien aus diesem Abfall zu recyceln und zurückzugewinnen. Daher wird ein erheblicher Teil des Kunststoffverpackungsmülls auf Deponien entsorgt und gelangt so in die Umwelt. Verbraucher treiben das Wachstum nachhaltiger Verpackungen voran Nachhaltigen oder grünen Verpackungen steht eine milliardenschwere Zukunft bevor, ein positiven Wachstumspfad wird vorausgesagt. Die Forschungsgruppe Imarc hat prognostiziert, dass der Markt für grüne Verpackungen im Jahr 2020 232 Milliarden US-Dollar übersteigen wird. Jetzt entwickeln die Hersteller Strategien, um diese wachsende Marktpräferenz für nachhaltige Verpackungen mit mehr recycelbaren oder kompostierbaren Kunststoffmaterialien zu nutzen. Dies spiegelt sich in einer Umfrage 2020 wider, die gemeinsam vom SEA-Rundschreiben, einer Initiative des UNEP und des Coordinating Body on the Seas of East Asia (COBSEA), und der Food Industry Asia (FIA) bei 2.000 Verbrauchern und 400 Lebensmittel- und Getränkeherstellern in fünf südostasiatischen Ländern (Indonesien, Malaysia, Thailand, Philippinen und Vietnam) in Auftrag gegeben wurde. Die Studie empfahl Regierungen, Unternehmen und Verbrauchern, ihre Anstrengungen zu verstärken, nachdem sie eine Diskrepanz zwischen Bewusstsein und Handeln festgestellt hatte. Die Umfrage ergab, dass 91 % der Verbraucher Plastikmüll ablehnen, aber nur weniger als die Hälfte Vorbehalte gegen den Kauf von Produkten aus nicht recycelten Materialien hat. In der Zwischenzeit äußerten 82% der Unternehmen große Bedenken gegenüber Plastikmüll. Doch auch hier vermittelten weniger als die Hälfte, dass sie nicht in der Lage sind, das Problem zu lösen. Die Studie ergab außerdem, dass 51 % der befragten Unternehmen in den fünf Ländern nicht an Kooperationsplattformen beteiligt sind, die sich mit dem Thema Plastikmüll befassen. Darüber hinaus erwarteten sowohl Verbraucher als auch Unternehmen mehr staatliche Maßnahmen, insbesondere in den Bereichen Abfallmanagement und Littering. Jetzt setzen sich auch in Asien verbraucherorientierte Organisationen gegen Verpackungsarten ein, die einen Großteil des Umweltmülls ausmachen. Zum Beispiel sind die Einweg-Plastikverpackungen, aus Bequemlichkeit gerne gewählt, auch ein beständiges Material im Abfallstrom. Auf den Philippinen hat die Popularität von Portionsverpackungen den Einweg-Plastikmüll vermehrt. Die Organisation "Break Free From Plastic" stellte fest, dass erstaunliche 91 % des insgesamt gesammelten Plastiks nicht wiederverwertbare Materialien wie Tüten waren, die für die Müllsammler keinen wirtschaftlichen Wert haben. Die Gruppe fordert daher die Abschaffung von Plastik und schlägt vor, Plastikverpackungen durch ähnliche Einwegverpackungsformate wie Biokunststoff und Papier zu ersetzen. In Vietnam wurden ähnliche Forderungen gegen bestimmte FMCG-Hersteller erhoben, basierend auf einem kürzlich durchgeführten Marken-Audit (von 2018-2020) der Vietnam Zero Waste Alliance. Diese hat ein Verbot von Einwegplastik, höhere Steuern für die Kunststoffproduktion, Abfallumlenkung, die Festlegung von Abfallreduktionszielen und mehr empfohlen. Von den für den Bericht untersuchten vietnamesischen Einrichtungen wurde festgestellt, dass Schulen den höchsten Anteil an Restmüll in ihren Abfallströmen erzeugen (20 %), der hauptsächlich aus Plastiktüten, PET-Flaschen, Styroporboxen zum Mitnehmen, einlagigen Lebensmittelverpackungen und mehrlagigen Lebensmittelverpackungen besteht. Die Weltbank hat herausgefunden, dass in Malaysia, den Philippinen und Thailand aufgrund des geringen Recyclings mehr als 75 % des Materialwerts von Kunststoffen verloren gehen, was geschätzt 6 Milliarden US-Dollar pro Jahr kostet. Biokunststoffe: eine erneuerbare Lösung zur Sicherung der Materialversorgung Eine der Strategien, um dem wachsenden Plastikmüll entgegenzuwirken, ist der Einsatz von Biokunststoffen. Über 50 % der Biokunststoffproduktion entfallen auf die asiatische Region, und Thailand strebt die Führung in diesem Nischenmarkt an, der laut einer Marktprognose von Mordor Intelligence bis Ende 2021 ein Volumen von 3 Billionen US-Dollar erreichen und bis 2026 mit einer CAGR von 16 % wachsen soll. Thailand eignet sich aufgrund seiner robusten landwirtschaftlichen Ressourcen als Polestar für Biokunststoffe in der Region. Das Land ist ein wichtiger Exporteur von Maniok und Reis sowie eine ergiebige Quelle für Zuckerrohr und Zellulose - allesamt Rohstoffe für Biokunststoffe. Nach Angaben des thailändischen Board of Investment (BOI) wurden in den letzten Jahren fast 15 Biokunststoffprojekte mit einem Investitionswert von insgesamt 500 Millionen US-Dollar genehmigt. Eines davon ist die weltweit zweitgrößte PLA (Poly Lactic Acid)-Anlage (mit einer Produktionskapazität von 75.000 Tonnen/Jahr PLA), die von Total Corbion PLA (Thailand) Ltd, einem 50:50-Joint-Venture zwischen dem französischen Energiekonzern Total und dem niederländischen Biochemie-Unternehmen Corbion, im Land errichtet wird. PTT MCC Biochem, ein Joint Venture zwischen der thailändischen PTT Global Chemical und der japanischen Mitsubishi Chemical Corporation, stellt ebenfalls BioPBS her, ein biobasiertes Material mit biopolymeren Inhaltsstoffen. Auch Indonesien drängt mit biomassebasierten Kunststoffen aus Maniok, Seetang und Palmöl auf den globalen Biokunststoffmarkt. Das 2014 gegründete indonesische Unternehmen Avani Eco hat eine Kunststoffalternative aus Maniokstärke entwickelt, die mit normalem Plastik vergleichbar sein soll. Wenn es für Plastiktüten verwendet wird, kann es sich in Wasser auflösen, ohne Schaden anzurichten, behauptet die Firma. Seegras, das keinen Platz auf dem Land beansprucht, ist ein weiteres alternatives Material für die Produktion von Biokunststoffen, und das indonesische Start-up-Unternehmen Evoware hat Plastikbehälter aus gezüchtetem Seegras hergestellt. Andernorts zapft Malaysia seine 4,7 Millionen Hektar Palmen für Biokunststoffe an. Dort befindet sich eine vollautomatische Biokunststoff-Pilotanlage, die mit Bioreaktoren ausgestattet ist und vom staatlichen Forschungstechnologie-Unternehmen SIRIM zusammen mit dem Massachusetts Institute of Technology (MIT), der Universiti Putra Malaysia (UPM) und der Universiti Sains Malaysia (USM) gebaut wurde. Hier werden Abwässer aus Palmölmühlen (POME) und rohes Palmkernöl in Polyhydroxyalkanoate (PHA) umgewandelt. Nicht alle Länder unterstützen Biokunststoffe/Bioabfallstoffe Währenddessen hat Singapur Biokunststoffe bereits ins Abseits gestellt, indem seine Offiziellen verlauten ließen, dass biologisch abbaubare Kunststoffe mehr Ressourcen für ihre Herstellung benötigen als Herkömmliche, was sie teurer macht. Letztes Jahr sagte Dr. Amy Khor, Staatsministerin für Umwelt und Wasserressourcen, dass eine Lebenszyklusanalyse von Einweg-Tragetaschen und Einwegartikeln durch die National Environment Agency (NEA) ergeben habe, dass der Ersatz von Kunststoffen durch andere Arten von Einwegverpackungsmaterialien "nicht unbedingt besser für die Umwelt" sei. Dies wurde von Associate Professor Tong Yen Wah vom Department of Chemical and Biomolecular Engineering an der National University of Singapore (NUS) bestätigt, der sagte, dass biologisch abbaubare Plastikabfälle nur dann einen Unterschied für die Umwelt machen, wenn sie auf Mülldeponien vergraben werden. "In diesen Situationen können diese Plastiktüten im Vergleich zu einer normalen Polyethylen-Plastiktüte schneller abgebaut werden und belasten die Umwelt nicht so stark. Insgesamt könnte es für Singapur sogar teurer sein, biologisch abbaubare Kunststoffe zu verbrennen", sagte Assoc Prof Tong. Er erklärte, dass dies daran liegt, dass einige biologisch abbaubare Optionen mehr Ressourcen zur Herstellung benötigen, wodurch sie sehr kostenintensiv sind. Dennoch will das in Singapur ansässige Biotech-Unternehmen RWDC Industries das Marktsegment der Einwegkunststoffe angehen. Das Unternehmen stellt eine nachhaltige Materiallösung her, die als Ersatz für Plastik in einer Vielzahl von Produkten verwendet werden kann, darunter Trinkhalme und Fast-Food-Behälter. Es nutzt erneuerbare Quellen wie Altspeiseöl als Rohstoff und sein PHA-Material ist vollständig biologisch abbaubar. Autorin: Tej Fernandez, Malaysia Mehr rund um Kreislaufwirtschaft

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  • Der brasilianische Kunststoffmarkt und Braskems Beitrag zur Kreislaufwirtschaft

    Interview mit Walmir Soller, CEO Braskem Netherlands BV & Vice President Olefins/Polyolefins Europe and Asia Exklusiv für K-MAG Walmir Soller, CEO Braskem Netherlands BV & Vice President Olefins/Polyolefins Europe and Asia 22.07.2021 Während die Corona-Pandemie sich zunächst negativ auf beinahe alle Märkte ausgewirkt hat, profitierte die Kunststoffindustrie im Laufe des Jahres 2020. Grund dafür ist der steigende Bedarf an persönlicher Schutzausrüstung, To go-Verpackungen für Lebensmittel sowie Haushaltsgegenständen. Das Chemieunternehmen Braskem beobachtet auch in Brasilien diese Entwicklung. Im Interview mit K-MAG spricht Walmir Soller, CEO von Braskem Netherlands, über den brasilianischen Kunststoffmarkt, die neue biobasierte I'm green-Anwendung sowie Braskems Beitrag zur Kreislaufwirtschaft. Wie beurteilen Sie die aktuelle Lage der Kunststoffindustrie in Brasilien? Walmir Soller: Die Welt ist gerade durch Unsicherheiten im Zusammenhang mit der Pandemie gezeichnet und das ist in Brasilien nicht anders. Die aufeinanderfolgenden Corona-Wellen, die sich über einen längeren Zeitraum erstreckten, die wachsende Arbeitslosigkeit und die staatliche Unterstützung – all das hat sich auf das Verbraucherverhalten ausgewirkt, was es dadurch schwierig macht, die Marktreaktionen in den verschiedenen Segmenten vorherzusagen. Wir sahen einen sehr schwachen Beginn im Jahr 2020, gefolgt von einer deutlichen und beeindruckenden Erholung der Nachfrage. Das erste Quartal 2021 war noch stärker und die Situation für den Rest des Jahres wird von der weltweiten Entwicklung der Coronavirus-Pandemie, dem Impftempo und unserer wirtschaftlichen Erholung abhängen. Während verschiedene Kunstharze und Segmente mit spezifischen Herausforderungen konfrontiert waren, hat sich die Erholung im zweiten Halbjahr positiv auf alle Harze ausgewirkt: PE, PP und PVC. Segmente wie Gesundheitswesen, Lebensmittelverpackungen, Baugewerbe und Haushalt haben aufgrund der sich ändernden Gewohnheiten im Zuge der Pandemie das stärkste Wachstum verzeichnet, wie beispielsweise das Homeoffice, das zu einer verstärkten Suche nach mehr Platz (Häusern), Haushaltsgeräten, Kochen (Lebensmittelverpackungen) und E-Commerce-Einkäufen (Schutzverpackungen) geführt hat. Darüber hinaus hat die aktuelle Situation trotz aller Herausforderungen die Bedeutung von Kunststoffen in unserer Gesellschaft mit ihren verschiedenen Anwendungen zur Bekämpfung von Covid-19 deutlich gemacht – persönliche Schutzausrüstungen, Desinfektionsmittelbehälter, Lebensmittelverpackungen und Beatmungsgeräte, die für die Rettung unzähliger Leben unerlässlich sind. Gleichzeitig haben das erhöhte Bewusstsein für bewussten Konsum, die ordnungsgemäße Entsorgung und Bewirtschaftung von Kunststoffabfällen sowie Maßnahmen der Industrie zur Umsetzung einer Kreislaufwirtschaft weltweit Priorität bekommen. Aussteller und Produkte rund um Rohstoffe Polyethylen Polyvinylchlorid Polypropylen Epoxidharze (EP) Hochleistungsverbundwerkstoffe als Halbzeuge, Klebefilme, Primer Was sind Ihrer Meinung nach derzeit die drei wichtigsten Themen der Branche, sowohl in Brasilien als auch weltweit gesehen? Soller: Das Hauptaugenmerk liegt nach wie vor auf der Unsicherheit im Zusammenhang mit der Corona-Pandemie und ihren Auswirkungen nicht nur in Bezug auf Brasilien, sondern auch weltweit. Neben den kurzfristigen Veränderungen des Nachfrageprofils könnten wir auch dauerhafte Verhaltensänderungen erleben, die die Zukunft der Branche prägen werden. Unter den Megatrends nach Covid-19 ist Nachhaltigkeit zu einer gesellschaftlichen Priorität geworden, da Klimawandel und Plastikmüll zwei unübersehbare gesellschaftliche Themen sind. Die größte Herausforderung bei der Bewältigung von Kunststoffabfällen in Brasilien und weltweit ist der Mangel an Infrastruktur und öffentlichen Richtlinien für die Bestimmung, Sammlung und Sortierung von recycelbarem Material, um das mechanische Recycling zu fördern und nachhaltige Lösungen für Post-Consumer-Abfälle zu entwickeln. Neben dem mechanischen Recycling wird das chemische Recycling ein weiterer wichtiger Weg sein, um die Rückgewinnung der Basiskomponenten ​​verschiedener Kunststoffabfälle zu neuem und sogenanntem "Virgin Plastic" (sprich Neuware) zu ermöglichen, das den üblichen Rohstoff, aus Erdöl gewonnenes Naphtha, ersetzt. Braskem hat sich vor allem mit Biopolymeren und der Verwendung nachwachsender Rohstoffe einen Namen gemacht. Können Sie uns dafür ein paar Beispiele nennen? Soller: I'm green™ ist unsere Flagschiffmarke, bekannt für unser vollständig segregiertes und zertifiziertes biobasiertes Polyethylen (Bio-PE), das in Brasilien aus Ethanol hergestellt wird, und das aus verantwortungsvoll angebautem Zuckerrohr gewonnen wird. Seit 2010 beziehen wir mit einer Investition von 290 Millionen und 200 Kilotonnen Kapazität pro Jahr aus der Süd-Region Brasiliens Ethanol, das teilweise nach den Bonsucro Standards zertifiziert ist, und aus weiteren Anbaugebieten gemäß dem Braskems Responsible Ethanol Sourcing Program (Deutsch: Programm zur verantwortlichen Beschaffung von Ethanol), das von Braskem und der Pro-Forest-Organisation entwickelt wurde. Damit gelten wir nach wie vor als weltweit führender Anbieter von biobasierten Kunststoffen. Kürzlich haben wir eine zusätzliche Investition von 61 Millionen US-Dollar angekündigt, um unsere Kapazität in der zweiten Jahreshälfte 2022 um 30% zu erhöhen. Im Laufe der Jahre haben wir von Braskem viele Auszeichnungen im Zusammenhang mit unserem I'm green™ biobasierten PE gewonnen, und damit internationale Kunden wie IKEA, Tetra Pak und LEGO unterstützt. 2018 hat Braskem I'm green™ EVA, ein zweites sogenanntes zuckerrohrbasierendes Drop-in-Harz auf den Markt gebracht, das neben der positiven Umweltauswirkung ideal für mehrere Segmente, insbesondere Fußbekleidung, geeignet ist. Allbirds, ein US-amerikanischer Schuhhersteller, hat eine SweetFoam®-Schuhsohle entwickelt, die auf unserem I'm green™ EVA basiert. Dies sind nur einige Beispiele für unsere biobasierte I'm green™-Anwendung, die auch bei vielen weiteren Marken in Amerika, Europa und Asien zu finden ist. Braskem hat die Kreislaufwirtschaft zu einer seiner obersten Prioritäten gemacht. Wie sieht Braskem die Rolle der Kreislaufwirtschaft in der Zukunft und wie hat Braskem zur Kreislaufwirtschaft beigetragen? Soller: Braskem hat Nachhaltigkeit seit unserer Gründung im Jahr 2002 in seiner Firmen-DNA. Wir haben die Intensität unserer Treibhausgasemissionen (GHG Protocol Scope 1 & 2) um mehr als 17% reduziert, wenn wir die Ergebnisse von 2008 mit dem gleitenden Mittelwert von 2018 bis 2020 vergleichen. Wir haben damit 85% des Treibhausgasminderungsziel für das Jahr 2020 erreicht. Dieser Rückgang ist im Wesentlichen auf den Erwerb erneuerbarer Energien und die Steigerung der Energieeffizienz in unseren Industriebetrieben zurückzuführen. Insgesamt wurde dadurch der Ausstoß von fast 30 Millionen Tonnen CO2e vermieden – das entspricht der Pflanzung von mehr als 200 Millionen Bäumen. Neben den CO2-Emissionen sind wir auch mutige Verpflichtungen in Bezug auf die Kommerzialisierung von Chemikalien und Kunststoffen mit einem Recyclinganteil von 300 Kilotonnen pro Jahr bis 2025 und einer Megatonne pro Jahr bis 2030 eingegangen. Unser Beitrag zur Kreislaufwirtschaft reicht von erneuerbaren Rohstoffen bis hin zu Alttechnologien wie mechanischem und chemischem Recycling. Um mechanisches Recycling und chemisches Recycling zu entwickeln und die Rückgewinnung von Kunststoffresten zu fördern, haben wir mehrere Initiativen angekündigt (siehe unten) und arbeiten gleichzeitig auch an neuen Initiativen, die noch nicht öffentlich sind: Eine Partnerschaft mit Tecipar, einem auf Umwelttechnik spezialisierten brasilianischen Unternehmen. Die Zusammenarbeit wird verhindern, dass jährlich mehr als zweitausend Tonnen Plastikmüll (ca. 36 Millionen PE- und PP-Verpackungen) auf der Deponie Santana de Parnaíba in der Großstadtregion São Paulo in Brasilien abgeladen werden. Investition von 67 Mio. R$ in eine Recycling-Anlage mit deutscher Technologie, das Ergebnis einer Partnerschaft mit dem brasilianischen Unternehmen Valoren, einem Entwickler und Betreiber von Technologien zur Umwandlung von Abfall in recyceltes Altharz. Die Recycling-Anlage wird die Kapazität haben, jährlich ca. 250 Millionen Kunststoffverpackungen in 14.000 Tonnen hochwertiges Post-Consumer Recycling-Harz zu verwandeln. Eine unterzeichnete Kooperationsvereinbarung zwischen Braskem, Fábrica Carioca de Catalisadores (FCC SA), SENAI CETIQT und COPPE / UFRJ, um die Entwicklung neuer Katalysatoren zu ermöglichen, und um die Ausbeute während des Pyrolyseprozesses zu verbessern – wesentlich für das chemische Recycling. Zusammen mit Encina, einem führenden Anbieter von Lösungen für die Herstellung erneuerbarer Chemikalien, wird es möglich sein, eine Technologie einzusetzen, die nachhaltige chemische Produkte aus Altkunststoff herstellen kann, indem zirkuläres Polypropylen (PP) mit den gleichen Eigenschaften wie fossiles Harz entwickelt wird, das zum Verpacken von Lebensmitteln sowie Konsumgütern und Hygieneprodukten dient; Eine Partnerschaft mit Agilyx in den USA, um eine Machbarkeitsstudie für die Entwicklung und den Bau eines zukunftsorientierten Projekts zur Herstellung von Rohstoffen aus fortschrittlichem Kunststoffrecycling zu starten. Ziel ist es, einen effizienten und nachhaltigen Weg zur Herstellung von PP aus Rohstoffen zu finden, die aus gemischten Kunststoffabfällen hergestellt werden. Elena Blume (Redaktion K-MAG) Mehr rund um Kreislaufwirtschaft

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  • Aus der Luft gegriffen

    Kohlenstoff (C) aus Abgasströmen zurückgewinnen und zur Herstellung industrieller Erzeugnisse nutzen Exklusiv für K-MAG Copyright: istock/iSailorr 19.05.2022 Innovationen gehen stets aus etwas Bestehendem, Bewährtem hervor. Sich ihnen inhaltlich anzunähern, erfordert einen Blick auf Grundlegendes. So auch in der Frage, wie sich Kohlendioxid (CO 2 ) etwa aus Abgasen zur Herstellung von Kunststoffen nutzen lässt. Basis synthetischer Polymere Für die Herstellung von Kunststoffen braucht es chemische Zutaten wie Ethen, Propen und Ammoniak sowie verschiedenen andere Ingredienzen wie Methanol, Ethanol oder Essigsäure. Für deren Gewinnung braucht es wiederum Elemente, darunter Sauerstoff (O), Stickstoff (N), Schwefel (S), Chlor (Cl) oder Fluor (F) sowie, nicht zuletzt, Kohlenstoff (C) und Wasserstoff (H). Kohlenwasserstoffe (C m H n ) bilden das chemische Grundgerüst kohlenstoffbasierter Polymere und damit aller gängigen Kunststoffe. Für gewöhnlich gewinnt man Kohlenwasserstoffe [C m H n ] aus fossilen Ressourcen wie Erdöl, Erdgas oder Kohle; ein kleiner Teil wird aus nachwachsenden Rohstoffen erzeugt. Nach einer entsprechenden Vorbehandlung und Fraktionierung werden kleinere Kohlenstoffwasserstoffeinheiten (Monomere) mittels chemischer Reaktionen wie der Polymerisation, Polykondensation oder Polyaddition zu größeren Einheiten, den Makromolekülen (Polymeren), vernetzt. Daraus werden Kunststoffe. Welcher Quelle die Zutaten entstammen, ist für den Herstellungsprozess ohne Belang. Es kommt auf das Ergebnis an. Abfall oder Mehrwert Copyright: istock/VectorMine Anders, wird auf Nachhaltigkeit Wert gelegt. Gemeint ist nicht allein der Einsatz nachwachsender statt fossiler Ressourcen, ein besonders sparsamer Umgang mit Energie, Wasser und Lösungsmitteln, die Nutzung grünen, auf ökologisch wertvolle Weise gewonnenen elektrischen Stroms. Nachhaltigkeit bedeutet auch: eine idealerweise lückenlose und verlustfreie Kreislaufwirtschaft (Circular Economy). Das bedeutet in letzter Konsequenz: Es entstehen keine Abfälle, sondern nur noch wiederverwertbare Rückstände, die im Verlauf oder am Ende eines Prozesses anfallen. In diese Überlegung sind Abgase von Oxidations- oder Verbrennungsprozessen zu berücksichtigen. Der Blick richtet sich hierbei auf das in Verbrennungsgasen enthaltene Kohlendioxid (CO 2 ), neben Methan (CH 4 ) und Wasserdampf (H 2 O) eines der relevanten Treibhausgasen. Der Blick auf die chemische Formel CO 2 offenbart den Grund. Triebfeder Treibauseffekt Die zunehmende Erderwärmung und ihre Folgen haben zu einem Umdenken geführt. Die Botschaft: Treibhausgasemissionen müssen reduziert werden, um das Ziel des Pariser Klimaschutzabkommens, den Anstieg der globalen Erwärmung auf 1,5 Grad Celsius begrenzt, zu erreichen. Wie aber? Durch den Einsatz "grünen" Stroms, gewonnen mittels Windkraft- oder Solaranlagen, versuchen Unternehmen wie Covestro [1] ihre Produktion bis 2035 völlig klimaneutral aufzustellen. Ein wichtiger Schritt. Was aber, wenn sich Emissionen nicht verhindern lassen? Kohlendioxid aus der Kohleverbrennung in die Erde pumpen und in tiefen Gesteinsschichten endlagern? Klingt interessant und funktioniert und politisch ist der Weg frei [2]. Ist das die Lösung des Problems? Oder ist es eher noch Verschwendung? Schließlich enthält jedes Molekül CO 2 immerhin ein Kohlenstoffatom, dass sich, einfach gedacht, nutzen lässt? Die englische Bezeichnung für den hieran anknüpfenden Recycling-Prozess lautet "Carbon Capture and Utilization" (CCU) – das Abscheiden von Kohlenstoffdioxid und dessen Einsatz als Wertstoff in chemischen Prozessen. Mehr zum Thema Energietransformation und CCU erfahren Sie in unserem K-Talk: "Klimaneutralität in der Industrie: Wunsch - Wirklichkeit - Zukunft" Grüne Energie dringend benötigt Was sich in den Augen des Laien einfach gestalten mag, ist komplizierter als gedacht. Kohlendioxid ist chemisch überaus stabil. Es braucht sehr viel Energie, um das C im CO 2 -Molekül gefügig zu machen. Das trifft im Übrigen auch auf den Wasserstoff (H) zu, den es ebenfalls für die Herstellung polymerer Werkstoffe braucht. Benötigt wird Energie, und zwar nicht zu knapp. Woher nehmen? Aus der Verstromung von Kohle, Erdöl oder Erdgas? Der falsche Ansatz, weil nicht nachhaltig. Kernenergie? Atomkraftwerke gelten als emissionsarm, aber sind sie auch umweltverträglich? Nachhaltiger "grüner" Wasserstoff lässt sich unter anderem durch Elektrolyse gewinnen, sprich die Spaltung von Wasser (H 2 O) in Sauerstoff (O) und zwei Wasserstoffatme (2 H), und zwar unter Einsatz regenerativ erzeugter Wind- oder Sonnenenergie [3). Die Elektrolyse mit Ökostrom besitzt aus Sicht des Klimaschutzes das größte Potenzial. Und wie sieht es mit dem Kohlenstoff aus gasförmigen Kohlendioxid aus? Blicken wir in die Praxis eines der weltweit führenden Unternehmens der Chemie-Branche: CO2 als möglicher Rohstoff in der Produktion BASF prüft derzeit in mehreren Projekten, wie Kohlendioxid am besten genutzt und langfristig als Rohstoff in die Produktion eingebracht werden kann. Einige Beispiele gefällig? Der Weg ist hausgemacht: Mit der OASE ® -Technologie etwa biete BASF ein Verfahren an, mit dem CO 2 aus Abgasströmen isoliert und anschließend weiterverarbeitet werden kann. [Mehr dazu unter OASE® (basf.com) ] Trockene Reformierung: Die Dry-Reforming-Technologie der BASF ist eine katalytische Lösung, mit der CO 2 für die Herstellung von Synthesegas genutzt werden kann. Mehr dazu findet sich hier: BASF Blue Map | BASF Catalysts und hier: Dry Reforming Catalysts: SYNSPIRE™ | BASF Catalysts Emissionsfreie Herstellung wertvollen, weil nützlichen Methanols – Basischemikalie für viele Produkte: Bei der Herstellung von Methanol entstehen Abgasströme aus Methan, Kohlenmonoxid, Kohlendioxid und auch Wasserstoff. Die Abgase werden im sogenannten Oxyfuel-Verfahren mit reinem Sauerstoff verbrannt. Das führt zu einer minimalen Menge an Rauchgas mit maximalem Kohlendioxidgehalt. Das Rauchgas durchläuft anschließend eine Gaswäsche nach dem OASE ® -Verfahren von BASF, um das enthaltene Kohlendioxid vollständig herauszuwaschen. Das aufgefangene Kohlendioxid wird zu Beginn des Prozesses wieder eingespeist. [Hier gibt es mehr Informationen: Neue Technologien (basf.com) ] [4] Künstliche Photosynthese Auch andere Unternehmen arbeiten an der Lösung des CO 2 -Problems durch CCU. Evonik zum Beispiel, nach eigenen Angaben ein weltweit führendes Unternehmen im Bereich Spezialchemie. Allerdings ist der Fokus ein anderer. Bei der der Nutzung gasförmigen, luftgetragenen Kohlendioxids orientiert man sich bei Evonik am Beispiel von Mutter Natur und der für das irdische Leben grundlegenden Photosynthese: "So wie Pflanzen Sonnenenergie nutzen, um über mehrere Schritte aus Kohlendioxid (CO 2 ) und Wasser zum Beispiel Zucker herzustellen, nutzt die künstliche Photosynthese erneuerbare Energien, um über die Elektrolyse mit Hilfe von Bakterien wertvolle Chemikalien aus CO2 und Wasser zu erzeugen", heißt es auf der Evonik-Homepage [5]. Dass die künstliche Photosynthese im Labor funktioniere, lautet es dort weiter, habe bereits vor einigen Jahren erfolgreich gezeigt werden können. Nur Versuch macht klug Ende 2020 wurde ein weiterer Meilenstein auf dem Weg zur industriellen Umsetzung erreicht: Die vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderte Versuchsanlage am Evonik-Standort Marl ging in Betrieb. Sie nutzt Strom aus erneuerbaren Quellen, CO 2 und H 2 O zur Herstellung von Chemikalien und zeigt auf diese Weise erstmals, dass die künstliche Photosynthese [6] auch im größeren Maßstab funktioniert. Die Versuchsanlage in Marl besteht aus einem CO-Elektrolyseur, entwickelt von Siemens Energy, einem Wasserelektrolyseur und dem Bioreaktor mit dem Know-how von Evonik. Blick auf einige relevante Details: In den Elektrolyseuren werden in einem ersten Schritt Kohlendioxid und Wasser mit Strom in Kohlenmonoxid (CO) und Wasserstoff (H 2 ) umgewandelt. Dieses Synthesegas nutzen spezielle Mikroorganismen, um daraus, zunächst zu Forschungszwecken, Spezialchemikalien zu erzeugen. Sie sind Ausgangsstoffe zum Beispiel für Nahrungsergänzungsmittel oder eben auch Spezialkunststoffe. Interdisziplinär ans Ziel Der Versuch, eine effiziente und dauerhaft tragbare Lösung für die Rückgewinnung von Kohlendioxid aus der Luft zu finden, verlangt nach der Zusammenarbeit vieler wissenschaftlicher Disziplinen. An dieser Stelle verzahnen und interagiere Chemie, Maschinenbau, Verfahrenstechnik, Biotechnologie, Energiewirtschaft. Geballtes Know-how, das benötigt wird, uns unsere Lebensgrundlage zu erhalten. Referenzen [1] Pressemeldung, Covestro wird klimaneutral, COVESTRO, 1. März 2022 [2] Stromriesen können CO2 unter die Erde pumpen, Welt (08.07.2011) [3] Flexible Herstellung: Wie wird Wasserstoff erzeugt? , BDEW Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft e.V. [4] Persönliche Auskunft BASF, Holger Kapp [5] www.creavis.com/de/erfolgsgeschichten/aktuelle-projekte/rheticus/ueber-rheticus [6] Haas et al., Technical photosynthesis involving CO 2 electrolysis and fermentation , Nature Catalysis (2018), Guido Deußing (Redaktion K-MAG) Mehr rund um Klimaschutz

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  • Intelligente Mülltrennung mithilfe digitaler Wasserzeichen

    Interview mit Eva Schneider, Senior Manager Nachhaltigkeit und Kommunikation, AIM – Europäischer Markenverband Exklusiv für K-MAG Quelle: Pellenc ST/Digimarc 16.02.2022 Wie können Kunststoffverpackungen intelligent werden? Indem sie mit digitalen Wasserzeichen versehen werden, die von entsprechend ausgerüsteten Sortieranlagen gelesen werden können und so den Sortierprozess vereinfachen. Dass diese Technologie funktioniert, wurde in der wegweisenden Initiative HolyGrail 1.0 mit einem Proof of Concept (Machbarkeitsnachweis) demonstriert. Nun geht das Projekt in die zweite Runde: Unter der Schirmherrschaft des europäischen Markenverbands AIM wurde die Markenartikel-Industrie aktiv, um die Technologie digitaler Wasserzeichen im industriellen Maßstab zu testen und hinsichtlich ihrer Wirtschaftlichkeit zu bewerten. Eva Schneider erklärt im Interview, welche Vorteile digitale Wasserzeichen der Industrie bieten und wie sie in Zukunft eingesetzt werden können. Quelle: Pellenc ST/Digimarc Worum geht es bei der Initiative HolyGrail 2.0 und welche Ergebnisse erwarten Sie damit? Eva Schneider: Eine der dringendsten Herausforderungen für das Erreichen einer Kreislaufwirtschaft bei Verpackungen besteht darin, einen Weg zu finden, Verpackungsmüll akkurat zu sortieren, was wiederum zu einem effizienteren und qualitativ hochwertigeren Recycling führt. Digitale Wasserzeichen auf Verpackungen haben das Potenzial, diesen Prozess zu revolutionieren und neue Möglichkeiten zu eröffnen, die mit bestehenden Technologien derzeit nicht realisierbar sind. Digitale Wasserzeichen sind unsichtbare Codes in der Größe einer Briefmarke, die die gesamte Verpackungsoberfläche bedecken können und eine Vielzahl von Attributen beinhalten. Ziel ist es, dass nach Eingang der Verpackung in eine Abfallsortieranlage das digitale Wasserzeichen von einer hochauflösenden Kamera auf der Sortierlinie erkannt und entschlüsselt wird, die dann die Verpackung entsprechend akkurater sortieren kann. Dies führt zu besseren und genaueren Sortierströmen und damit zu hochwertigeren Rezyklaten, was der gesamten Verpackungs-Wertschöpfungskette zugutekäme. Wie läuft das Projekt konkret ab? Schneider: Das Projekt umfasst 3 verschiedene Phasen: 1. die Entwicklung des Prototyps einer Sortier- und Erkennungsanlage, die NIR-Erkennung und digitale Wasserzeichenerkennung kombiniert, 2. die halbindustrielle Erprobung und 3. die industrielle Testphase. Auf diese Weise befasst sich HolyGrail 2.0 mit der Skalierung der Technologie vom derzeitigen Technology Readiness Level TRL 6 (Technologie-Reifegrad: Prototyp in einer Einsatzumgebung) – bis TRL9 ( qualifiziertes System mit Nachweis des erfolgreichen Einsatzes). Das Projekt soll ferner den wirtschaftlichen Nutzen mit Blick auf Business Cases in großem Maßstab demonstrieren, mit dem Ziel, es zu einer automatischen Wahl mit hohem ROI für die Abfallwirtschaft zu machen, in die sie nach der Initiative investieren kann. Die Ergebnisse, die im Rahmen der (halb-)industriellen Versuche erzielt und in einem abschließenden techno-ökonomischen Analysebericht veröffentlicht werden, sollen zeigen, ob die Verpackungswertschöpfungskette digitale Wasserzeichen auf Verpackungen für eine verbesserte Sortierung skalieren und diese Technologie tatsächlich dorthin bringen kann, wo sie benötigt wird. Eine erfolgreiche Demonstration der technischen und wirtschaftlichen Realisierbarkeit dieser Technologie würde mehr Länder und Entsorgungsunternehmen dazu bewegen, diese neue Sortiertechnologie umzusetzen. Quelle: Pellenc ST/Digimarc Welche Erfolge konnten Sie bisher erzielen? Schneider: Bisher hat der erste Prototyp, der von Pellenc ST und Digimarc entwickelt wurde, und die digitale Wasserzeichen-Technologie und NIR/VIS Infrarot-Spektroskopie zur Sortierung von Verpackungsabfall kombiniert, eine Auswurfrate von mehr als 95 Prozent erreicht. Dieser Prototyp wurde im Amager Resource Centre (ARC) in Kopenhagen für die halbindustrielle Testphase installiert. Vier Monate lang wurden in Kopenhagen Versuche und Vorführungen mit etwa 125.000 Verpackungen durchgeführt, die bis zu 260 verschiedenen Lagerhaltungseinheiten (SKUs) entsprechen, die alle von Mitgliedern der HolyGrail 2.0 Initiative vorbereitet wurden. Ingenieure testeten mehrere Parameter, darunter die Geschwindigkeit und Genauigkeit des Systems, um sicherzustellen, dass es den Belastungen eines industriellen Betriebs in vollem Umfang standhält. Anfang Februar 2022 wurde der Prototyp für die abschließenden Tests an die Hauptniederlassung von Pellenc ST in Frankreich zurückgeschickt. Wie werden die digitalen Wasserzeichen auf die Produkte aufgebracht? Schneider: Digitale Wasserzeichen können entweder auf die Verpackung gedruckt oder in Formen geprägt werden. Digitale Wasserzeichen für den Druck bestehen aus sich wiederholenden Signalkacheln, deren Teile miteinander kombiniert werden können, um einen Barcode zu erhalten, und die vom Kodierer mosaikartig aufgebracht werden. Um die Bildgestaltung mit digitalen Wasserzeichen zu bereichern, werden vorhandene Pixel verwendet. Daher sind kein speziellen Druckverfahren und auch keine spezielle Tinte erforderlich. Andererseits werden digitale Wasserzeichen für Stanzformen mit mikrotopologischen Variationen im Kunststoffsubstrat erzielt, wodurch Signalkacheln entstehen. Wie funktioniert die Technik zum Auslesen und welche technischen Voraussetzungen müssen die Recycling-Unternehmen mitbringen? Schneider: Digitale Wasserzeichen auf Verpackungen werden durch ein Zusatzmodul erkannt, das an bestehenden Erkennungssortiergeräten in Sortier- und Recyclinganlagen angebracht und in Kombination mit der vorhandenen NIR-Erkennung (Nahinfrarot) verwendet wird. Ziel ist es, dass die kodierte Verpackung einer Sortier- oder Recyclinganlage zugeführt wird, von einer hochauflösenden Kamera dieses Zusatzmoduls auf der Sortierlinie das digitale Wasserzeichen erkannt und entschlüsselt wird, die sie dann – je nach bestimmten Attributen (beispielsweise nach Lebensmitteln oder Non-Food Artikel) - in entsprechende Ströme sortiert. Quelle: Pellenc ST/Digimarc Welche Vorteile ergeben sich für die Recycling-Unternehmen aus den in den Wasserzeichen enthaltenen Informationen? Schneider: Abfallsortier- und Recyclinganlagen werden die Möglichkeit haben, Verpackungsabfälle in genauere Ströme zu sortieren, die derzeit mit bestehenden Technologien nicht realisierbar sind. Betreiber können damit eine allgemeine Steigerung der Produktqualität erwarten, beispielsweise durch die Identifizierung von PET-Schalen, die für das Recycling geeignet sind. Im Allgemeinen würden alle Arten des Recyclings (mechanisch, einschmelzen und chemisch durch Pyrolyse) von einem kontrollierten Ausgangsmaterial profitieren, um diese Recyclingprozesse noch weiter zu optimieren. Die digitalen Wasserzeichencodes werden während des Schredderns beim Recyclen entfernt, sodass sie problemlos für die ersten Sortierschritte in Sortier- und Recyclinganlagen verwendet werden können. Außerdem kann das recycelte Material in jeder neuen Anwendung wiederverwendet werden, und ein neuer digitaler Wasserzeichencode könnte auf die neue Verpackungsanwendung zugeschnitten werden. Wie werden Ihrer Meinung nach solche digitalen Wasserzeichen in Zukunft verwendet? Schneider: HolyGrail 2.0 hat das Potenzial, die Sortier- und Recyclingindustrie in Europa grundlegend zu verändern und eine echte Kreislaufwirtschaft im Bereich Verpackungen zu erzielen. Darüber hinaus bieten digitale Wasserzeichen neben der Kodierung eines "digitalen Recyclingpasses" auch die Möglichkeit, in anderen Bereichen wie Verbraucherbindung, Sichtbarkeit der Lieferkette und Einzelhandelsgeschäften eingesetzt zu werden. Die Initiative HolyGrail 2.0 zielt darauf ab, eine betriebswirtschaftliche Erfolgsbeurteilung der Technologie in großem Umfang zu beweisen, mit dem Ziel, es zu einer automatischen Wahl mit hohem ROI für die Abfallwirtschaft zu machen, in die sie zukünftig investieren kann. Die Ergebnisse, die im Rahmen der (halb-)industriellen Versuche erzielt und in einem abschließenden techno-ökonomischen Analysebericht veröffentlicht werden, sollen zeigen, ob die Verpackungswertschöpfungskette digitale Wasserzeichen auf Verpackungen für eine verbesserte Sortierung skalieren und diese Technologie tatsächlich dorthin bringen kann, wo sie benötigt. Eine erfolgreiche Demonstration der technischen und wirtschaftlichen Realisierbarkeit dieser Technologie würde mehr Länder und Entsorgungsunternehmen dazu bewegen, diese neue Sortiertechnologie in der EU und möglicherweise darüber hinaus umzusetzen. Kyra Molinari (Redaktion K-MAG) Mehr rund um Recycling

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  • Das kann recycelter Kunststoff: Blöcke aus Biocomposits für die "Classrooms of Hope" in Indonesien

    Kunststoffabfälle finden ein langfristiges Zuhause in neuartigen Bauanwendungen Exklusiv für K-MAG Das erste große Projekt des Unternehmens war der Wiederaufbau einer Schule mit fünf Klassenzimmern in dem vom Erdbeben zerstörten indonesischen Dorf Lombok. Copyright: Alfred Minnaar 17.11.2021 In diesen Tagen wird viel über die Kreislaufwirtschaft und die Möglichkeiten der Einbeziehung von Kunststoffen in dieses Modell diskutiert. Das Recycling einer gebrauchten Plastikflasche zu einer neuen, sauberen Flasche hat einige offensichtliche Umweltvorteile. Ein viel wirkungsvolleres Modell wäre jedoch in vielen Fällen die Umwandlung von Tonnen weggeworfener Kunststoffe in Produkte mit einer sehr langen Lebensdauer. Block Solutions CEO Sanna Silfverberg. Copyright: Block Solutions Oy Die Verwendung von recyceltem Kunststoff im Bauwesen oder im Straßenbau trägt beispielsweise dazu bei, dass diese Materialien für viele Jahre aus dem Verkehr gezogen werden. Und es kann noch weitere Vorteile geben – wie die Nutzung des geringen Gewichts, der Haltbarkeit und der Elastizität von Kunststoffen zur Verbesserung der Endprodukte. Zwei Gruppen in sehr unterschiedlichen Teilen der Welt – das finnische Unternehmen Block Solutions Oy und das Center for Regenerative Design and Collaboration in Costa Rica – tun genau das. Block Solutions kombiniert gemischtes recyceltes Polypropylen (PP) und andere Kunststoffe mit Holzfasernebenprodukten aus der finnischen Forstindustrie, um einen Biokomposit herzustellen. Dieses Material wird dann im Spritzgussverfahren zu großen, zum Patent angemeldeten, Lego-ähnlichen Blöcken verarbeitet, die sich zusammenstecken lassen und zum Bau von kostengünstigen Gebäuden verwendet werden können. Das Unternehmen sagt, dass es auch einfachen recycelten Kunststoff für die Herstellung der Bausteine verwenden kann. Block Solutions formuliert seine Biokomposit-Pellets aus Kunststoffabfällen und Holzfasernebenprodukten. Copyright: Block Solutions Oy Wiederaufbau von Schulen in Indonesien Bei seinem ersten großen Projekt verwendete das Unternehmen seine beigen Eco-Blocks für den Wiederaufbau einer Schule mit fünf Klassenräumen in einem kleinen, erdbebengeschädigten Dorf in Lombok, Indonesien. In einem Interview mit Pro Bono Australia sagte Duncan Ward, der in Indonesien ansässige Gründer von Classroom of Hope Ltd., kürzlich über Eco-Blocks: "Es hat sechs Tage gedauert, die Schule mit diesen Bausteinen zu bauen. Normalerweise würde es drei bis sechs Monate dauern, eine Schule zu bauen, aber diese Blöcke sind vollständig ineinandergreifend und werden in Gruppen von zwei, vier und acht Blöcken geliefert, was die Sache beschleunigt. Die leichten Blöcke haben dank des Kunststoffs eine gewisse Elastizität, so dass sie in erdbebengefährdeten Gebieten weniger Schaden anrichten können. Das Gewicht der Eco-Block-Wand beträgt nur ein Zehntel einer herkömmlichen Ziegelwand. Die spritzgegossenen Eco-Blocks sind leicht, langlebig und einfach zu installieren. Copyright: Alfred Minnaar Die Baukosten für ein Eco-Block-Gebäude sind im Vergleich zu herkömmlichen Methoden ebenfalls wesentlich geringer. "Ein Standard-Klassenzimmer der Regierung in Südostasien kostet im Durchschnitt 14.000 US-Dollar", so Ward. "Ein Eco-Block-Klassenzimmer kostet etwa 7.000 Dollar. Außerdem dauert der Bau nur etwa fünf Stunden." Das Team von Classroom of Hope hat inzwischen genug Eco-Blocks bestellt, um acht Schulen wieder aufzubauen, die zuvor durch das Erdbeben zerstört worden waren – daher ist die Inbetriebnahme einer Fabrik zur Herstellung der Blöcke in Indonesien von entscheidender Bedeutung. Block Solutions hofft, die Fabrik bis Mitte 2022 in Betrieb nehmen zu können. "Sobald die Fabrik gebaut ist, wird Classroom of Hope ein wichtiger Kunde werden, und wir werden ein Programm zum Bau der zusätzlichen 200 Schulen auf Lombok starten, die bei dem Erdbeben 2018 zerstört wurden", sagte Ward. Außerdem sagte der in Südafrika geborene Ward gegenüber Pro Bono Australien: "Für jedes Klassenzimmer, das wir mit Eco-Blocks bauen können, entfernen wir auch zwei bis drei Tonnen Plastikmüll aus der Umwelt." Ein neuartiges Biokomposit und Blockdesign Der Bau der Schule auf Lombok dauerte nur sechs Tage statt der üblichen drei bis sechs Monate und kostete nur halb so viel. Copyright: Alfred Minnaar Die Geschäftsführerin von Block Solutions, Sanna Silfverberg, erläuterte in einem E-Mail-Interview, dass ihr Unternehmen seine Kunststoffrohstoffe aus "normalem Haushaltsmüll oder anderen Quellen mit sicherer und rückverfolgbarer Herkunft" sammelt. Die Recyclingpartner des Unternehmens "liefern uns einen Herkunftsnachweis für das Material", sagte sie. "Damit wollen wir sicherstellen, dass die Blöcke auch wirklich sicher sind". Die resultierenden Biokomposite enthalten 50 bis 70 Prozent Kunststoff, und das Unternehmen fügt derzeit keine Zusatzstoffe in die Verbindungen ein. Sie sagte, dass das Unternehmen PP-, PE- und PET-Abfälle verwenden kann und weiterhin andere Harze untersucht. Außerhalb Finnlands rechnet Block Solutions mit der Verwendung alternativer Fasern für sein Produkt, wie Bambus, Zuckerrohr, Akazie und Reishülsen. "Der Kohlenstoff-Fußabdruck unseres Produkts ist nahezu Null", behauptet das Unternehmen. Die Eco-Blocks werden mit einem Gummihammer zusammengefügt und können mit normalen Holzbearbeitungsmaschinen modifiziert werden, zum Beispiel um Löcher für Steckdosen auszuschneiden. "Ein 30-Quadratmeter-Gebäude kann von zwei Personen ohne professionelle Erfahrung im Bauwesen in 2,5 Stunden gebaut werden", erklärt das Unternehmen auf seiner Website. "PP ist das am besten geeignete Harz für die Verarbeitung und bietet eine gute Verarbeitungsqualität und Festigkeit", so Silfverberg. "PE ist ebenfalls sehr ähnlich in der Leistung wie PP, aber etwas weicher. PET hat einen leichten Nachteil beim Gewicht und bei der Verarbeitung, aber es funktioniert gut in der Produktion." Ausgezeichnete Leistungseigenschaften Block Solutions plant, in den kommenden Monaten Fabriken in Indonesien und in mehreren afrikanischen Ländern zu errichten, um diese großen, Lego-ähnlichen Eco-Blocks im Spritzgussverfahren herzustellen. Copyright: Block Solutions Oy Im Vergleich zu herkömmlichen 5-Zoll-Schlackenblöcken bieten Eco-Blocks etwa die doppelte Tragfähigkeit. Block Solutions weist darauf hin, dass ein externes akkreditiertes Institut eine umfangreiche Reihe von Tests durchgeführt hat, um die Eigenschaften des Produkts zu überprüfen. Dazu gehören die Wärmeleitfähigkeit (U-Wert-Bestimmung), Brandtests, Tragfähigkeits- und Zugfestigkeitstests. Die Blöcke müssen nach Angaben des Unternehmens mit Gipskartonplatten oder Beton verkleidet werden, um die erforderlichen Brandschutzanforderungen zu erfüllen. Während Block Solutions derzeit nur drei Spritzgusspressen in Finnland betreibt, bereitet sich das Unternehmen darauf vor, in den nächsten sechs bis neun Monaten zahlreiche Fabriken in Indonesien, Ghana, Ruanda, Uganda, Ägypten und Kenia zu errichten, wobei weitere Anlagen ebenfalls in Planung sind. Auch in Australien, Brasilien, Neuseeland, Vietnam und Malaysia macht das Unternehmen nach eigenen Angaben Fortschritte. Das Unternehmen verwendet in der Regel 650-Tonnen-Spritzgusspressen, aber Silfverberg sagt, man prüfe den Einsatz von 1.200-Tonnen-Maschinen mit Doppelkavitätenwerkzeugen. Das chinesische Unternehmen Haitian ist einer der Hauptlieferanten des Unternehmens. In Europa prüft das Unternehmen jedoch auch Maschinen von KraussMaffei und Engel. Die erste Fabrik außerhalb Europas wird sich in Ghana befinden, in einer Recyclinganlage, die bereits über 10 Spritzgießmaschinen mit einer Schließkraft von über 600 Tonnen verfügt. Es wird erwartet, dass die Produktion dort Ende dieses Jahres aufgenommen wird. Website von Block Solutions Website des Klassenzimmers der Hoffnung Robert Grace (Redaktion K-MAG) Mehr rund um Kreislaufwirtschaft

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  • Recycling: PolyWaste-Technologie möchte den Begriff "Kunststoffabfall" überflüssig machen

    Interview mit Peter Barker, General Manager, PlasTech Recycling Ltd Exklusiv für K-MAG Quelle: PantherMedia/kanvag 03.11.2021 Es ist kein Geheimnis, und dennoch sind die Zahlen schockierend: Weniger als ein Zehntel der gesamten bisher hergestellten Menge an Kunststoff wurde recycelt. Derzeit liegt die Quote weltweit bei 14 Prozent. Ganze 32 Prozent landen in der Umwelt. Das muss sich dringend ändern – dachte sich auch das australische Unternehmen PlasTech Recycling Limited und entwickelte eine innovative Technologie. Peter Barker, General Manager, PlasTech Recycling Ltd. Quelle: privat Im Interview mit K-MAG spricht Peter Barker über die PolyWaste-Technologie sowie darüber, was sie "zu gut, um wahr zu sein" macht und welchen Beitrag sie damit für den Umweltschutz leistet. Was ist das Besondere an der PolyWaste-Technologie? Peter Barker: PlasTech Recycling Ltd hat mit PolyWaste eine elegante Technologie entwickelt, um kostengünstig gebrauchte Kunststoffe von geringem Wert in ein homogenes, geschmolzenes Substrat zu verwandeln, das als Ausgangsmaterial für die sofortige Extrusion und Formung zu hochwertigen und erschwinglichen Kunststoffprodukten dient. Sie nutzt ein innovatives, einzigartiges und patentiertes Verfahren zum gleichzeitigen Schmelzen und Mischen von Altkunststoffen, sodass die zugeführten Mischmaterialien (Kunststoffabfälle) in der Regel nicht vorher gewaschen, gemischt, getrocknet, geschreddert oder granuliert werden müssen. Dieses Verfahren reduziert die mit der Aufbereitung des Ausgangsmaterials verbundenen Handhabungs- und Verarbeitungskosten erheblich und erzeugt letztlich extrusionsfertige Kunststoffe, die schätzungsweise 60 Prozent günstiger sind als herkömmliche Recyclingverfahren. Unser Ziel ist es, eine Lösung für problematische gemischte und kontaminierte Einwegabfälle zu finden, die mit herkömmlichen Recyclingtechnologien nicht wirtschaftlich recycelt werden können. Wie sind Sie auf die Idee gekommen? Barker: Die PolyWaste-Technologie wurde von einem führenden Unternehmen der Recycling- und Bewässerungsbranche, Herrn Ross Collins (inzwischen verstorben) von R&M Collins Pumps mit Sitz in der Regionalstadt Moama in New South Wales, Australien, als Reaktion auf die in den weltweiten Kunststoffrecyclingverfahren erkannten Fallstricke entwickelt. Ross hatte eine Leidenschaft für die Suche nach Lösungen für die weltweiten Kunststoffrecyclingprobleme und war vor seiner Erfindung der Technologie Inhaber mehrerer Patente für Kunststoffrecyclingtechnologien. PlasTech Recycling Ltd arbeitet weiter an der Kommerzialisierung dieser wichtigen und innovativen Erfindung, um eine dringend benötigte Lösung für die weltweite Problematik der Kunststoffabfälle zu bieten. Aussteller und Produkte rund um Recycling: Mischer Zerkleinerungsmaschinen (Brecher, Zerfaserer, Mahlanlagen) Siebmaschinen, Sichter, Entstaubungssysteme für Kunststoffgranulate Extrusionsanlagen zum Aufbereiten (Compoundieren) Recyclinganlagen Welchen Beitrag leisten Sie für die Umwelt und die Gesellschaft? Barker: Die PolyWaste-Technologie wurde entwickelt, um die häufigste Form problematischer Kunststoffabfälle zu beseitigen, nämlich gemischte Kunststoffabfälle, ob hart oder weich und/oder leicht kontaminiert, die die Umwelt verschmutzen. Dabei haben traditionell weggeworfene und abgelehnte Kunststoffabfälle jetzt einen Wert, der weit über der Entsorgung auf Deponien oder anderen End-of-Life-Prozessen wie der energetischen Verwertung liegt. Da Kunststoffabfälle nun einen Wert haben, der erkannt und leicht in Produkte mit Mehrwert umgewandelt werden kann, können sowohl entwickelte als auch unterentwickelte Volkswirtschaften davon profitieren, wenn sie Kunststoff recyceln, anstatt ihn zu entsorgen. Auch die Möglichkeit, langfristige Plastikmüllablagerungen in der Umwelt zu beseitigen, kann genutzt werden, was zu gesünderen Flusssystemen, Ozeanen und Stränden führt. Die wirtschaftlichen und ökologischen Vorteile des Upcyclings aller Kunststoffabfälle sind erheblich und werden durch die geringere Abhängigkeit von der Produktion neuer Kunststoffe noch verstärkt. Gibt es etwas, das Ihre Arbeit zu einer besonderen Herausforderung macht? Barker: Die größte Herausforderung unserer Arbeit besteht darin, potenzielle Kunden und Investoren davon zu überzeugen, die Kommerzialisierung einer solch bahnbrechenden Technologie zu unterstützen. Die häufigste erste Reaktion ist, dass die Technologie "zu gut ist, um wahr zu sein". Mit praktischen Demonstrationen, Mustern und technischen Daten, die die Gültigkeit der Technologie belegen, kommen wir jedoch voran. In den letzten zwei Jahren haben die Reisebeschränkungen, die durch die COVID-19-Pandemie entstanden sind, es noch schwieriger gemacht, die Technologie von Australien aus auf der Weltbühne zu verbreiten. PlasTech Mixer Melter. Quelle: PlasTech Recycling Ltd Welches Ziel haben Sie sich für 2022 gesetzt? Barker: Wir sind vor kurzem eine Joint-Venture-Zusammenarbeit in den Niederlanden eingegangen, um PlasTech Recycling und unsere PolyWaste-Technologie in der EU zu fördern. Weitere F&E-Tests werden mit spezifischen Abfallströmen aus ganz Europa durchgeführt, um die Wirksamkeit der neuen Technologie zu demonstrieren. Der Prototyp unseres PlasTech Mixer Melter soll noch vor Ostern 2022 in den Niederlanden in Betrieb genommen werden. Darüber hinaus werden wir unser kommerzielles Modell in Australien auf den Markt bringen, um Verträge für die Produktion, Lizenzvereinbarungen und zusätzliche Joint-Venture-Möglichkeiten in strategischen Regionen auf der ganzen Welt abzuschließen. Das Jahr 2022 wird ein Meilenstein sein! Wie wird sich Ihrer Meinung nach die Kunststoffindustrie in den nächsten Jahren entwickeln? Barker: Bei PlasTech Recycling haben wir die Hoffnung und Zuversicht, dass die wachsende Stimme der Menschen auf der ganzen Welt, die Veränderungen und weitere Regelungen fordern, um unsere Abhängigkeit von Kunststoffen zu verringern, bessere Alternativen und die Nutzung unserer natürlichen Ressourcen zu fordern und zu unterstützen, sich durchsetzen wird. Es geht nicht nur darum, die Recyclingfähigkeit zu verbessern, sondern es besteht die dringende Notwendigkeit, das exponentielle Wachstum der Herstellung neuer Kunststoffe einzudämmen und Gesetze zu erlassen, die die Hersteller von Kunststoffen für den gesamten Lebenszyklus der von ihnen hergestellten Produkte zur Verantwortung ziehen. Da die Erdölressourcen endlich sind, muss dies geschehen. Der lineare Lebenszyklus von Kunststoffen muss durch die vollständige Nutzung der Ressource in einer Kreislaufwirtschaft angegangen werden. Die PolyWaste-Technologie trägt dazu bei, indem sie die Möglichkeit bietet, gemischte und kontaminierte Kunststoffabfälle zu sammeln und wiederzuverwenden. Ich gehe davon aus, dass diese Technologie die Regierung und die Gemeinschaft in die Lage versetzen wird, den vorhandenen Plastikmüll in der Umwelt zu beseitigen. Indem sie allen gebrauchten Kunststoffen einen wirtschaftlichen Wert verleiht, wird sie die Gemeinden in die Lage versetzen, einen nützlichen Zweck für alle gebrauchten Kunststoffe zu finden und mit der Zeit den Begriff "Kunststoffabfall" überflüssig machen. Elena Blume (Redaktion K-MAG) Mehr rund um Recycling

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  • ERDE Recycling: Rücknahmesysteme für Kunststoffe aus der Landwirtschaft

    Interview mit Dr. Lorena Fricke, Managing Director ERDE Recycling Exklusiv für K-MAG Quelle: PantherMedia / Sabine Thielemann 18.03.2022 Kunststoff ist in vielen Bereichen des Lebens unabdingbar, so auch in der Landwirtschaft: Wenn die Silage eingebracht ist, muss sie unter Folie gelagert werden. Denn der luftdichte Abschluss fördert die Gärbedingungen, verhindert Schimmelbildung und schützt die Silage vor Regen. Jährlich werden in Deutschland rund 60.000 Tonnen Kunststoff in der Futtermittelproduktion für solche Folien verwendet. Und auch wenn dieser Kunststoff häufig mehrjährig verwendet wird, ist er irgendwann doch am Ende seines Nutzungszyklus angelangt. Was passiert dann mit dieser enormen Menge an Kunststoff? Dr. Lorena Fricke erklärt im Interview mit dem K-MAG, wie landwirtschaftliche Folien recycelt werden können und welche Herausforderungen sich für das Projekt ERDE Recycling ergeben. Dr. Lorena Fricke. Quelle: ERDE Recycling Dr. Fricke, was gab den Anstoß, ERDE zu gründen und was ist Ziel des Projekts? Dr. Lorena Fricke: Das Rücknahmesystem ERDE wurde im Jahr 2013 von Folienherstellern in der IK Arbeitsgruppe "Agrarfolien" gegründet. Zunächst lag der Fokus auf der Rücknahme von Silage- und Stretchfolie, die in der Landwirtschaft anfällt. Unsere Gründungsmitglieder waren sich ihrer besonderen Verantwortung bewusst, auch die Verwertung ihrer Folien nach der Anwendung mitzudenken. Die Initiative ERDE ist zunächst ein Service für Landwirtinnen und Landwirte. Ihnen stellen wir ein bundesweites engmaschiges Sammelnetzwerk zur Verfügung. Sie können sich sicher sein, dass die von ERDE Sammelpartnern gesammelten Folien auch zu 100 Prozent recycelt werden. Die drei großen Ziele der Initiative ERDE sind ganz klar die Förderung der Kreislaufwirtschaft, Klimaschutz durch Bereitstellung von Recyclingmaterialien und Verminderung von Kunststoffeinträgen in Böden und Gewässer. Woher stammen die Erntekunststoffe, die Sie für Ihr Projekt nutzen? Fricke: Unsere Mitgliedsunternehmen sitzen zumeist in Europa und produzieren dort die Erntekunststoffe für den deutschen Markt. Die gebrauchten Folien stammen dann von den knapp 3.000 mobilen Sammlungen und etwa 600 festen Sammelpunkten in ganz Deutschland. ERDE Sammelpartner sind Entsorgungsunternehmen, der Landhandel, Lohnunternehmen, Landjugend und Maschinenringe. Quelle: ERDE Recycling Was passiert mit den Folien, wenn sie von ERDE gesammelt wurden? Fricke: Die gesammelten Folien gehen zu 100 Prozent in das werkstoffliche Recycling in Anlagen in Deutschland und ganz Europa. Wir nutzen keine Anlagen außerhalb Europas. Für einige Erntekunststoffe wie zum Beispiel Rundballennetze werden Recyclingmöglichkeiten jedoch gerade erst entwickelt. Unser Partner, die RIGK GmbH, ist europaweit sehr aktiv dabei, auch für diese Produkte Recyclingkapazitäten zu erschließen. Für Rundballennetze hoffen wir auf die ersten recycelten Mengen noch in diesem Jahr. Die gesamte Dokumentation über die Verwertung wird von einem externen Sachverständigen geprüft. Transparenz ist unseren Mitgliedern sehr wichtig. Wer kann sich ins Projekt einbringen und auf welche Weise? Fricke: Jeder Hersteller von Erntekunststoffen, der den deutschen Markt beliefert, kann Mitglied werden. Wir bieten auch Mitgliedschaften für Großhändler sowie Importeure an. Der Landhandel kann sich im Rahmen von "100% ERDE" einbringen, indem er ausschließlich ERDE lizensierte Waren auf den Markt bringt. Landwirtinnen und Landwirte beteiligen sich durch die Vorreinigung der Erntekunststoffe, das Nutzen unseres Sammelnetzwerks und natürlich durch eine bewusste Nachfrage nach ERDE-Erntekunststoffen. Ihr Ziel war es, bis 2022 65 Prozent aller auf den Markt gebrachten landwirtschaftlichen Folien zu sammeln – wie nah sind Sie diesem Ziel? Fricke: Wir sind nah dran – aber das Jahr 2022 fordert uns auch in besonderem Maße heraus. Im letzten Jahr konnten wir gut 30.200 Tonnen Silo- und Stretchfolie sammeln und recyceln. Das sind in etwa 56 Prozent der Marktmenge. Dieses Jahr greift jedoch die Anlaufstellen-Leitlinie 12 des Basler Übereinkommens mit noch nicht absehbaren Auswirkungen auf unsere etablierten Recyclingwege. Kunststoffabfälle mit Verschmutzungsgrad über 6 Prozent – also ein großer Teil der gebrauchten Erntekunststoffe – können ab sofort nur mit Genehmigung der Behörden der Export‑und der Importstaaten verbracht und umweltgerecht entsorgt werden. Wie lange diese Genehmigungsverfahren dauern, ist noch unklar. Quelle: ERDE Recycling Recyclinganlagen für Agrarkunststoffe sind auf den relativ hohen Anhaftungsanteil von Erde und Stroh spezialisiert – um wirtschaftlich zu arbeiten, erfordern diese gewisse Mindestmengen. Erst der grenzüberschreitende Transport dieser Agrarkunststoffe ermöglicht daher ein hochwertiges Recycling und eine wirtschaftliche Auslastung dieser Recyclinganlagen. Das stellt uns vor einige Herausforderungen bürokratischer Art und erhöht die Kosten für das Recycling – dennoch bin ich optimistisch, dass wir die 65 Prozent erreichen können. Welche Erfolge konnten Sie seit der Gründung feiern? Fricke: Besondere Highlights waren im Jahr 2019 die Überreichung der freiwilligen Selbstverpflichtung der Initiative ERDE an das Bundesministerium für Umwelt. Hier haben wir uns unter anderem zur Recyclingquote von 65 Prozent im Jahr 2022 verpflichtet. Das Jahr 2020 war ein Meilenstein, weil wir zum ersten Mal über 50 Prozent der Silage- und Stretchfolien sammeln und recyceln konnten. Im letzten Jahr waren vor allem die Gründung von ERDE Schweiz in Kooperation mit uns ein großer Erfolg. Auch die Gründung des gesellschaftlichen Beirats der Initiative ERDE im Herbst 2021 war etwas ganz Besonderes – ein Gremium, in dem Ministerien, Landwirtschaftsverbände, Umweltschutzorganisationen, Verarbeiter und Wissenschaft zusammenkommen, um über die nachhaltige Nutzung von Erntekunststoffen und die Entwicklung des Rücknahmesystems zu sprechen. Was sind Ihre Ziele für die kommenden Jahre? Fricke: Wir haben seit 2020 sehr viele neue Sammelfraktionen in ERDE integriert. Diese gilt es weiter zu etablieren, die Sammelmengen zu steigern und auch weitere Recyclingwege aufzutun. Auch sehe ich ERDE nicht als Insel: Wir wollen helfen, auch in unseren Nachbarländern Rücknahmesysteme zu etablieren – wie bereits in der Schweiz geschehen. Das ist im Interesse unserer Mitglieder und der europäischen Landwirtinnen und Landwirte. Kyra Molinari (Redaktion K-MAG) Mehr rund um Kreislaufwirtschaft

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