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StartseiteForschung aktuellDie wohltemperierte Pyrolyse von Kunststoffen27.12.2010

Die wohltemperierte Pyrolyse von Kunststoffen

Wie aus Plastikmüll wieder nutzbare Grundbausteine werden

Umwelt.- Mindestens so hoch wie die aufgetürmten Geschenke zu Weihnachten sind die Berge der Verpackungen daneben. Der Nachteil daran: Die meisten Plastikverpackungen bestehen aus Gemischen verschiedener Kunststoffe und sind nur schwierig zu recyceln.

Von Volker Mrasek

Ein großteil an Verpackungsmüll landet auf der Müllhalde - und wird nicht recycelt.  (AP)
Ein großteil an Verpackungsmüll landet auf der Müllhalde - und wird nicht recycelt. (AP)

Mann oh Mann, waren das wieder viele Weihnachtsgeschenke dieses Jahr. Gut zu essen gab es auch ...

Und dann der ganze Verpackungsmüll ...

"All die ganzen dünnen Folien um Lebensmittel, Elektronikgeräte und andere Konsumartikel – da geht es um lauter verschiedene Kunststoffe."

Aus der Sicht von Kevin Marks sind das überwiegend Problem-Verpackungen. Das Meiste davon werde nämlich nicht wiederverwertet, sagt der Ingenieur von der Universität Warwick in England. Es lande am Ende doch auf der Deponie, trotz aller hehren Ziele fürs stoffliche Recycling in Europa. Bei vielen Verpackungen handele es sich nun mal um Gemische aus Kunststoffen. Und die seien nur schwer wieder zu trennen, jedenfalls nicht mit vertretbarem Aufwand.

Haushalte sind dabei auch noch die größten Plastikmüll-Produzenten. Übrigens nicht nur zu Weihnachten ...

"Mehr als die Hälfte der 2,5 Millionen Tonnen Kunststoffmüll in Großbritannien jedes Jahr ist Verpackungsmaterial. Davon stammen 1,7 Millionen Tonnen aus privaten Hauhalten."

Doch das, hofft Kevin Marks, könnte sich bald ändern. Und zwar durch die Pyrolyse des Plastikabfalls. Versuche mit einer kleinen Pilotanlage an der Universität Warwick wurden jetzt erfolgreich abgeschlossen.

"Pyrolyse ist schon lange bekannt. Darunter versteht man das Erhitzen von Substanzen in Abwesenheit von Sauerstoff, so dass sie nicht verbrennen, sondern thermisch gespalten werden. Das Besondere an unserem Verfahren ist: Die Pyrolyse läuft in einem Fließbett-Reaktor ab. Das ist eine Reaktionskammer voller Sand, in die heiße Luft eingeblasen wird. Der Sand hat die großartige Eigenschaft, dass er seine Temperatur konstant hält, wenn man Plastik in den Reaktor füllt. Das ist anders als bei einem normalen Ofen. Wenn man den öffnet, sinkt die Temperatur."

Verbrennt man Geschenkfolien und andere Plastikverpackungen, kommt man am Ende zu Kohlendioxid und Wasser. Damit lässt sich nicht viel anfangen. Pyrolyse ist die sanftere Methode ...

"Für Kunststoffe gilt: Je höher die Temperatur im Reaktor, desto kleiner die Moleküle, die entstehen. Man muss also die Zersetzung auf einer Stufe stoppen, bei der man noch brauchbare Kunststoff-Bausteine erhält."

Massen-Kunststoffe wie Polyethylen oder Polystyrol sind aus unzähligen identischen Grundeinheiten aufgebaut. Man nennt sie Monomere. Gewinnt man diese Bausteine zurück, lassen sie sich wieder als Grundchemikalien nutzen. In diesem Fall wären das Ethylen und Styrol.

Der Clou an dem Fließbett-Reaktor ist nun: Er läuft mit Temperaturen, bei denen sich laut Kevin Marks praktisch alle wichtigen Kunststoff-Sorten gleichzeitig in ihre Monomere auflösen

"Unser Reaktor arbeitet im Bereich von 350 bis 450 Grad Celsius. Der Prozess müsste von Standort zu Standort individuell eingestellt werden. Weil sich der Plastikmüll, der zum Beispiel in Köln anfällt, sicher in seiner Zusammensetzung etwas von dem unterscheidet, den die Leute in Coventry wegschmeißen."

Die Ingenieure haben auch abgeschätzt, wie rentabel eine solche Plastik-Pyrolyse-Anlage betrieben werden könnte. Ihr Ergebnis: Die Materialkosten für den Reaktor wären voraussichtlich schon nach einem Jahr wieder eingespielt. Das liege an der hohen Stoffausbeute des Pyrolyse-Prozesses im Sandbett. Der belgische Chef-Ingenieur
Jan Baeyens:

"Bei PET-Flaschen können wir bis zu 80 Prozent der Grundbausteine zurückgewinnen. Bei Polystyrol kommen wir auf 80 bis 85 Prozent. Und bei Plexiglas sogar auf 98 bis 99."

Baeyens und seine Kollegen planen nun eine Demonstrationsanlage, die 10.000 Tonnen Kunststoff-Müll pro Jahr verarbeitet und in der Nähe von Birmingham stehen könnte. Sie setzen auf private Investoren und auf Fördergelder aus dem Innovationsprogramm der EU.

Wenn alles klappt, könnte der Reaktor schon Weihnachten nächstes Jahr im Testbetrieb sein und den Verpackungsmüll der Festtage pyrolysieren ...

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