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2020 | Buch

Einführung Kunststoffrecycling

Ökonomische, ökologische und technische Aspekte der Kunststoffabfallverwertung

verfasst von: Natalie Rudolph, Raphael Kiesel, Chuanchom Aumnate

Verlag: Carl Hanser Verlag GmbH & Co. KG

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Inhaltsverzeichnis

Frontmatter
1. Abfälle im Alltag – ein Überblick
Zusammenfassung
Leere Plastikflaschen, die Zeitung vom Vortag, Eierschalen oder gebrauchte Teebeutel – sie alle haben eines gemeinsam: Sie gehören zum Siedlungsabfall, der üblicherweise als „Müll“ bezeichnet wird. Siedlungsabfall bezieht sich auf Haushalts-, Büro- oder Einzelhandelsmüll und ist Teil des täglichen Lebens aller Menschen. Jeder Mensch in Deutschland erzeugt täglich rund 1,7 kg Siedlungsabfall, was 2016 zu einer Gesamtabfallmenge von 52,1 Millionen Tonnen (t) führte. Deutschland liegt damit deutlich über dem europäischen Durchschnitt, der bei 1,3 kg Abfall pro Person pro Tag liegt. Aufgrund der konstanten Abfallmengen sind die Handhabung und Entsorgung ein Dauerthema der Gesellschaft. Insbesondere der Wandel der Zusammensetzung, z. B. durch konstant wachsende Anteile an Kunststoffmüll, steigert den Bedarf nach einer noch besseren Handhabung der Abfälle. [1, 2, 3] Um die Auswirkungen von Kunststoffen und deren Recycling im Abfallstrom zu verstehen, ist es wichtig, die Zusammensetzung von Siedlungsabfällen und die aktuellen Strategien für deren Verwertung zu kennen.
Natalie Rudolph, Raphael Kiesel, Chuanchom Aumnate
2. Kunststoffe – Steigender Wert, Sinkende Lebensdauer
Zusammenfassung
„In den letzten 150 Jahren waren Kunststoffe maßgeblich für Innovationen verantwortlich und haben zur Entwicklung und zum Fortschritt der Gesellschaft beigetragen.“ [1]
Dieses Zitat von PlasticsEurope verdeutlicht die Bedeutung von Kunststoffen in der industrialisierten Gesellschaft. Das heutige Leben ist ohne Kunststoffe kaum noch vorstellbar: Im Vergleich zu jedem anderen technischen Material der Welt haben Kunststoffe die höchste Wachstumsrate. Dies hängt mit ihren einzigartigen Eigenschaften zusammen: Kunststoffe sind leicht und können dabei in wirtschaftlichen Verfahren zu komplexen Produkten verarbeitet werden. Kunststoffe sind zum wichtigsten Rohstoff für eine Vielzahl von Produkten und Anwendungen geworden, von Automobilkomponenten, Mobiltelefonen, Rohren und Schaumstoffen bis hin zu Verpackungen. Die Vielseitigkeit, Langlebigkeit und das gute Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht haben in der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts zu einem zwanzigfachen, exponentiellen Wachstum der Kunststoffproduktion geführt. Kunststoffe machen etwa 15 % des Gewichts eines Autos und 50 % des Boeing Dreamliner aus. Bis 2030 soll sich die Kunststoffproduktion verdoppeln und bis 2050 gar vervierfachen. [2, 3, 4, 5, 6]
Natalie Rudolph, Raphael Kiesel, Chuanchom Aumnate
3. Kunststoffrecycling – Schonung wertvoller Ressourcen
Zusammenfassung
Der Begriff Kunststoffrecycling umschreibt die Wiederverarbeitung von Post-Consumer- und Pre-Consumer-Kunststoffabfällen (Produktionsausschuss) zu einsatzfähigen Produkten. Der Grundgedanke des Recyclings besteht darin, verbrauchte Produkte materialspezifisch in ihre Einzelkomponenten zu zerlegen und diese Materialien als Grundlage zur Herstellung neuer Produkte zu verwenden. Je nach Quelle des Kunststoffabfalls kann der Prozess des Recyclings und das entstandene Produkt variieren. Ganz allgemein kann ein Kunststoff nur bis zu einer bestimmten Anzahl an Wiederholungen wiederaufbereitet werden, bevor dieser für eine weitere Verwendung zu stark abgebaut ist. Mittlerweile wird der gesamte Pre-Consumer-Kunststoffabfall wieder der Kunststoffproduktionskette zugeführt. Der Post-Consumer-Kunststoffabfall wird jedoch nur zu einem geringen Anteil für seinen ursprünglichen Gebrauch zurückgewonnen. Nichtsdestotrotz verringert bereits ein geringer Anteil an wiederverwertetem Kunststoff den Bedarf an Neumaterial, wodurch die Menge an nötigen Ressourcen und die Energie zur Produktion von Kunststoffen reduziert werden kann.
Natalie Rudolph, Raphael Kiesel, Chuanchom Aumnate
4. Ökonomische Analyse der Behandlung von Kunststoffabfällen
Zusammenfassung
Der erste Schritt zur Verbesserung des Umgangs mit Kunststoffabfällen ist die Analyse der Verfahren unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten. Daher werden zunächst die Grundlagen der Wirtschaftlichkeit überprüft. Anschließend wird anhand dieser Prinzipien die Wirtschaftlichkeit von Deponierung, Verbrennung mit Energierückgewinnung sowie Recycling analysiert und verglichen.
Natalie Rudolph, Raphael Kiesel, Chuanchom Aumnate
5. Ökologische Analyse der Kunststoffabfallverwertung
Zusammenfassung
Kapitel 4 zeigte, dass die energetische Verwertung, d. h. die Müllverbrennung mit Energierückgewinnung, die wirtschaftlichste Methode zur Behandlung von Kunststoffabfall darstellt. Um aber die Abfallbehandlung zu verbessern und den Herausforderungen, die sich aus der in Kapitel 2 genannten kontinuierlichen Zunahme von Kunststoffabfällen ergeben, zu begegnen, müssen die Methoden der Kunststoffabfallbehandlung auch aus ökologischer Sicht analysiert werden. Für die heutige und vor allem für die zukünftige Gesellschaft haben Umweltaspekte eine weitaus höhere Priorität als wirtschaftliche: Jährlich gelangen mindestens 8 Millionen Tonnen Kunststoffe in die Ozeane, was dem Entleeren des Inhalts einer LKW-Ladung Kunststoffabfall pro Minute entspricht. Wenn sich die Handhabung von Kunststoffabfällen nicht ändert, werden bis 2030 durchschnittlich zwei LKWs pro Minute und bis 2050 durchschnittlich sogar vier LKWs pro Minute entleert. Dies hätte zur Folge, dass der Gewichtsanteil von Kunststoffmüll zu Fischen, der aktuell ca. 50 % beträgt, bis 2050 weiter steigt und den Gewichtsanteil von Fischen gar übersteigt. Ein schonender Umgang mit Kunststoffabfällen ist für den Umweltschutz dementsprechend unabdingbar. [1]
Natalie Rudolph, Raphael Kiesel, Chuanchom Aumnate
6. Optimierung des Kunststoffrecyclings
Zusammenfassung
Kapitel 5 hat gezeigt, dass das Recycling die beste Option für den Umgang mit Kunststoffabfällen aus ökologischer Sicht ist und wesentlich zur Minimierung der Luft-, Boden- und Meeresverschmutzung beitragen kann.
Aber wie in den Kapiteln 2, 3 und 4 dargestellt, gibt es beim Recycling zwei zentrale Fragen: Einerseits werden europaweit – trotz steigender Tendenz – nach wie vor nur ein Drittel der Kunststoffabfälle recycelt. Andererseits ist das Recycling derzeit wirtschaftlich unrentabel (siehe Kapitel 4). Das Recycling und der Verkauf von 1 t recyceltem Kunststoff führt zu einem Verlust von ca. 80 €.
Natalie Rudolph, Raphael Kiesel, Chuanchom Aumnate
7. Kunststoffabfälle Weltweit: Steigendes Recyclingpotenzial
Zusammenfassung
Zusätzlich zu der detaillierten Analyse des Kunststoffrecyclings in Deutschland bzw. Europa und seinem enormen Potential für die Zukunft gibt Kapitel 7 einen Überblick über den Umgang mit Abfällen und im Speziellen das Recycling auf dem Weltmarkt. Um die globalen Auswirkungen der Abfallerzeugung im Allgemeinen und insbesondere von Kunststoffen zu verstehen, wird als Unterscheidungskriterium zunächst das Durchschnittseinkommen herangezogen. Die folgenden Daten wurden im Rahmen eines Berichts der Weltbank über die globale Bewirtschaftung von Siedlungsabfällen im 2012 erhoben. [1] Die Zahlen mussten dabei teilweise geschätzt werden, da die Daten aus einigen Ländern gar nicht vorlagen, die Daten aus verschiedenen Jahren stammen und teilweise auf leicht unterschiedlichen Bewertungsmethoden basieren. Bild 7.1 zeigt die erzeugten Abfälle pro Kopf bezogen auf das Einkommensniveau. Dabei kann festgestellt werden, dass eine Korrelation zwischen dem Einkommen und der produzierten Menge an Abfällen existiert: Je höher das Einkommen, desto mehr Abfälle werden durchschnittliche erzeugt. Die großen Spannweiten (z. B. von 0,7 bis 14 kg/Kopf/Tag für Länder mit hohem Einkommen) ergeben sich aus den Unterschieden innerhalb der Einkommensgruppen. Insbesondere bei der höchsten Einkommensgruppe ist nach oben kein Limit gesetzt. Es wird erwartet, dass die Abfallmenge in allen geografischen Gebieten und Einkommensniveaus aufgrund des Bevölkerungswachstums und der Urbanisierung zunehmen wird. Je höher jedoch das aktuelle Einkommensniveau eines Landes ist, desto geringer ist seine prognostizierte Wachstumsrate bei der Abfallerzeugung.
Natalie Rudolph, Raphael Kiesel, Chuanchom Aumnate
Backmatter
Metadaten
Titel
Einführung Kunststoffrecycling
verfasst von
Natalie Rudolph
Raphael Kiesel
Chuanchom Aumnate
Copyright-Jahr
2020
Verlag
Carl Hanser Verlag GmbH & Co. KG
Electronic ISBN
978-3-446-46128-4
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-446-46128-4