Let's talk about it

Let’s talk about plastic waste recycling /mit Michal Babič

Es ist allgemein bekannt, dass die Tschechische Republik im Rahmen der EU beim Trennen von Kunststoffen einen schönen dritten Platz hält. Reicht dies aber auch, um das Problem mit der steigenden Menge dieses Abfalls zu lösen? Verschwenden wir nicht unnütz Energie, Trinkwasser und natürliche Ressourcen?

Im Bestreben, sich umweltfreundlich zu verhalten, können wir der Umwelt manchmal unbewusst schaden. Abfalltrennung wird allgemein als eine Selbstverständlichkeit wahrgenommen. Meist denken wir, dass sämtliches Material aus den gelben Containern vergnügt zum Recycling wandert und zu einem neuen Produkt wird. In der Realität ist dies aber nicht so einfach.

Der heutige Gast unserer Sendung „Let’s talk about it” ist Dr. Michal Babič, Spezialist für Polymere und Wissenschaftler von der Akademie der Wissenschaften der Tschechischen Republik. Er wird uns über die mit der Verarbeitung von Kunststoffabfällen verbundenen Komplikationen Aufschluss geben.

ML (Michael Londesborough): Michal, danke, dass du gekommen bist. Als Wissenschaftler, der sich mit Polymeren befasst, hast du detaillierte Kenntnisse von ihren Eigenschaften und ihrer Struktur. Wie sollten wir deiner Meinung nach mit Kunststoffabfall umgehen?

MB (Michal Babič): Die Behandlung von Kunststoffabfall teilen wir in zwei Ebenen. Eine betrifft das Verhalten der Bürger als Individuen, die zweite den Bürger als Teil einer Gemeinschaft. Die Europäer sind bemüht, Abfall zu trennen. Damit jedoch der Umgang mit Kunststoffabfall rational und schonend ist, muss die Gemeinschaft eine geeignete Infrastruktur haben. Hier kommt die Frage auf, ob wir genug in die Infrastruktur investieren und ob wir die besten verfügbaren Technologien nutzen.

Investitionen in die Abfallwirtschaft rechnen sich mehr an Orten mit einer hohen Bevölkerungsdichte, z. B. in London, Berlin oder Prag. An Orten mit einer geringeren Siedlungskonzentration, wo wir den Abfall aus weiträumigeren Gebieten anfahren, ist die Situation komplizierter, da hier eine Infrastruktur für eine effektive Verarbeitung fehlt.

ML: Ich habe viele Artikel über die erfolgreiche Verarbeitung von Kunststoffabfällen zum Ausgangsstoff oder zu einer anderen, verarbeitbaren Form gelesen. Immer gibt dort ein Aber. Es ist zu teuer oder in großem Umfang nicht machbar. Im Labor funktionieren die Verfahren, aber in der Praxis geht das nicht. Stehen Technologien bereit?

MB: Was können wir der Masse von Kunststoffabfall tun?

Erstens: nichts – wir werfen ihn einfach weg. Das ist die schlechteste Möglichkeit. Die zweite Variante ist die Lagerung – die unterirdische Einlagerung des Abfalls. Mit Ausnahme von ein paar ausgewählten Werkstoffen, deren Eigenschaften eine andere Verarbeitung ausschließen, müssen wir dies überhaupt nicht tun.

Drittens: Kunststoff können wir relativ effizient verbrennen. Sein Brennwert bewegt sich um die 45 Megajoule pro Kilogramm – etwa das Doppelte des Wertes von Braunkohle. Kunststoffe brennen zudem von selbst, sie benötigen keine speziellen Bedingungen oder Anlagen und können auch als Brennstoff für die Verbrennung anderer gefährlicher Materialien fungieren. So bewahren wir jungfräuliche Energie, z. B. aus Gas, für eine weitaus gescheitere Nutzung. Mit der Einführung der Verbrennung könnten wir die Lagerung von Kunststoffabfall vollständig eliminieren.

Dann sind da die Möglichkeiten des Recyclings. Die meisten Kunststoffe haben einen grundlegenden Nachteil, der aus ihrer Struktur hervorgeht. Die Polymere, aus denen Kunststoffe hergestellt werden, sind lange Ketten – wir können sie uns wie Spaghetti vorstellen. Ein Polymerwerkstoff funktioniert deshalb, weil sich die „Spaghetti“ zu einem Knäuel von Schlangen verflechten – deshalb hält er. Wenn aber die „Spaghetti“ kürzer sind, verflechten sie sich schlechter und das Produkt hat schlechtere mechanische Eigenschaften. Dies geschieht, wenn ich beginne, ein primäres Produkt zu einem sekundären Produkt umzuarbeiten – die Ketten verkürzen sich.

Mit der Umwandlung erhalten wir also häufig einen schlechteren Werkstoff, für den wir eine Verwendungsmöglichkeit finden müssen. Darüber hinaus können wir so mechanisch nur eine Gruppe von Kunststoffen – die Thermoplaste verarbeiten. Duroplaste, das heißt Polymernetzwerke, z. B. Polyurethane, Matratzen oder verschiedene Schichten aus Epoxidharzen, können wir so nicht umwandeln.

ML: Etwa wie viel Prozent des Kunststoffabfalls der Tschechischen Republik lassen sich effizient mechanisch recyceln?

MB: Es gibt zwei Typen von Abfällen – Industrieabfall, den Unternehmen produzieren, und kommunalen Abfall, den wir produzieren. Aus den Daten zum kommunalen Abfall wissen wir, dass etwa vierzig Prozent davon Kunststoffe sind. Mechanisches Recycling ist nicht die einzige Möglichkeit, sie zu verarbeiten. Kunststoffabfall können wir auch auf chemische oder thermische Weise umwandeln. Chemisch können wir z. B. Polyethylenterephthalat und bei der Faserherstellung verwendete Polymere, Polyamide, Polyester und ähnliche effizient recyceln. Wir können sie in ihre Grundbausteine zerlegen und nach der Reinigung aus ihnen erneut dasselbe Polymer herstellen. Durch chemische Umwandlung in die Ausgangsstoffe können wir auch einige Arten von Netzwerken, wie Polyurethanschäume verarbeiten.

ML: Ist das energetisch aufwendig?

MB: Ja. Und damit es wirklich funktioniert, würde dies erhebliche Investitionen in die Infrastruktur und in die Menschen verlangen.

ML: Wenn wir in diese Gleichung den Wert hinzufügen, dass wir die Umwelt nicht verschmutzen, dann macht das Sinn.

MB: Ja. Es gibt noch zwei weitere Parameter, die die Vorteilhaftigkeit einer solchen Umwandlung ausmachen – der Preis des primären Rohstoffs, also des Erdöls, und der Preis der Energie. Mit einer billigen Energiequelle wird es vorteilhafter sein, Erdöl umzuwandeln als primär zu verarbeiten. Die Effektivität hängt auch von der Menge und der Konzentration des Abfalls am gegebenen Standort ab.

Es gibt auch thermische Methoden – durch Erwärmung von Kunststoff verkürzen sich seine Ketten. Der Prozess kann niederthermisch oder hochthermisch sein. Das Produkt eines niederthermischen Prozesses ist dem Erdöl sehr ähnlich – kohlenwasserstoffhaltige Flüssigkeit, die wir erneut zu Energie verbrennen oder wie primäres Erdöl verarbeiten können.

Bei einem hochthermischen Prozess, unter Temperaturen von 1300 Grad, können wir die Kunststoffmasse in synthetisches Gas – Kohlenmonoxid und Wasserstoff „aufspalten“. Dies ist ein wertvoller Rohstoff, der am Anfang vieler chemischer Produktionen steht.

ML: Diese Prozesse funktionieren gut unter Bedingungen wissenschaftlicher Studien, wo als Ausgangsrohstoff reine Polymere verwendet werden. In der Realität werden aber die Ausgangskunststoffe auch mit anderen Abfallformen vermischt. Funktionieren diese Prozesse auch unter Vorhandensein von Unreinheiten? Muss der Ausgangsrohstoff gereinigt werden?

MB: Sicher. Sehen wir uns zum Beispiel das Recycling von Polyethylenterephthalat, also PET-Flaschen an. Wenn das PET-Recyclat sauber und rein ist, kann es dem sogenannten Bottle-to-Bottle-Prozess unterzogen werden. Das bedeutet, dass wir primäres PET-Recyclat ein- bis zweimal zu einer PET-Flasche verarbeiten können, die ein Hygieneattest erhält. Vor Beginn des Prozesses muss das Material aber gründlich gereinigt werden, was Kosten verursacht. Da Flaschen-PET einer der qualitativ hochwertigsten PET-Werkstoffe ist, zahlt sich dieser Prozess aus. Bei einigen Werkstoffen sieht dies anders aus. So denken wir zum Beispiel darüber nach, ob es Sinn hat, Trinkwasser und Energie zum Waschen von Folien aus den gelben Containern einzusetzen, um ein neues Produkt mit schlechteren mechanischen Eigenschaften und einer fragwürdigen Verwendung herzustellen.

ML: Wie funktioniert das Recycling in Tschechien? Was ist zu verbessern?

MB: Die Bevölkerung trennt ihren Hausmüll relativ gut und bereitwillig. Das bedeutet, dass wir in die Aufklärung nicht so viel investieren müssen. Es gibt auch genug Platz für die Sammlung von getrenntem Abfall. Ein Problem ist zum Beispiel die Verarbeitung von kommunalem Abfall, wo wir 40 bis 60 Prozent auf Deponien verbringen, da wir keine anderen Möglichkeiten haben.

ML: Weil wir keine anderen Möglichkeiten haben? Oder weil dies viel billiger ist?

MB: Es ist eine Kombination dieser Einflüsse. Die Deponiergebühr für eine Tonne Abfall beträgt ca. 500 CZK, was zwanzig Euro sind. In Schweden sind dies 140 Euro. Die Kosten für die Verbrennung einer Tonne bewegen sich von dreißig bis siebzig Euro, wobei der Preis meist von der Entfernung abhängt, über die der Abfall antransportiert wird. In der Tschechischen Republik haben wir insgesamt achtzehn Müllverbrennungsanlagen, aber vierzehn von ihnen sind lediglich für die Verbrennung von gefährlichem und Krankenhausabfall bestimmt. Nur vier Verbrennungsanlagen sind für kommunalen Abfall bestimmt - in Liberec, Brünn, Prag und in Pilsen.

Blicken wir nach Deutschland. Dort gibt es eine Verordnung, dass ab 2001 mit einer Übergangszeit bis 2005 kein unverarbeiteter Abfall auf eine Deponie darf. Man hat eine Infrastruktur errichtet, die dies ermöglicht. Wir müssen daraus nur lernen und investieren. In Tschechien sollte ein solches Gesetz ab 2024 zu gelten beginnen, aber im Februar dieses Jahres kam es zu einem Aufschub seiner Gültigkeit bis zum Jahr 2030.

ML: Ist es besser in die Suche nach einem Ersatz von Kunststoff zu investieren oder in dessen erfolgreiches Recycling zu investieren?

MB: Wir wissen, dass wir durch den Ersatz von Kunststoff durch andere verfügbare Werkstoffe die meisten Umweltkennzahlen verschlechtern würden. Wir würden die CO2-Produktion, das Volumen und das Gewicht des Abfalls wie auch den Energieverbrauch für den Transport steigern. Vergleichen wir zum Beispiel eine Halbliter-PET-Flasche mit einer Halbliter-Glasflasche. Die Energie für den Lebenszyklus einer Glasflasche ist zweieinhalbmal größer als für den Lebenszyklus einer PET-Flasche. Die Kosten für den Lebenszyklus von eintausend Polyethylen-Tüten sind fünf bis sechs Mal niedriger als die Kosten für eintausend Papiertüten. Wenn wir Kunststoffe durch herkömmliche Werkstoffe wie Metall, Holz, Glas und Papier ersetzen würden, wäre dies teurer, wir würden mehr Energie verbrauchen und die Umwelt noch stärker belasten. Vielleicht erfinden wir in Zukunft einen besseren Werkstoff, der Kunststoffe komplett ersetzt. Noch haben wir ihn aber nicht.