Jetzt geht’s rund

Mit chemischem Recycling kann die Industrie Millionen Tonnen an fossilen Grundstoffen einsparen und das globale Plastikmüllproblem verkleinern. Im dazugehörigen Recycling-Kreislauf liefern Analysegeräte wichtige Entscheidungsgrundlagen.

Text: Robert Habi

Grafik: 3st

Nachhaltigkeit

Chemie

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Gerade einmal neun Prozent des globalen Plastikmülls werden aktuell dem Recycling zugeführt. Eine Steigerung dieser Quote ist mit der bisher dominierenden mechanischen Aufbereitung kaum möglich. Hier funktioniert der Kreislauf nur, wenn sortenreiner Plastikmüll zu Neuprodukten der gleichen Kunststoffart und Farbe weiterverarbeitet wird. Diese Rahmenbedingungen lassen sich in der Realität kaum schaffen. Beim chemischen Recycling entfallen diese Limitierungen. „Außerdem sind die resultierenden Kunststoffe von hoher Qualität und selbst als Lebensmittelverpackung oder im medizinischen Bereich einsetzbar. Das war bisher mit mechanischem Recycling undenkbar“, sagt Produktmanagerin Dr. Simone Moos von Analytik Jena. Unter anderem deshalb ist das noch junge Verfahren längst Teil der Kreislaufstrategie vieler Länder sowie der Europäischen Union. Auch die chemische Industrie passt sich an und stellt zunehmend von Rohöl auf recycelten Kohlenstoff um.

Die Ketten knacken

Durch chemisches Recycling rückt eine Kreislaufwirtschaft für Kunststoffe in greifbare Nähe. Das Schlüsselverfahren ist die Pyrolyse: Bei etwa 600 °C werden in sauerstofffreier Umgebung die Polymerketten der Kunststoffe aufgebrochen. Es entsteht ein dickflüssiges Pyrolyseöl – der Ausgangsstoff für die weitere Verarbeitung. Je nach Schwere des Öls wird es in der Raffinerie oder direkt im Steamcracker weiter in Grundbausteine wie Ethen oder Propen zerlegt. Daraus können neue Kunststoffe geformt werden; der Kreislauf schließt sich. Die Endress+Hauser Tochter Analytik Jena bietet Geräte, die die Qualität von Ausgangsstoffen, Neben- und Endprodukten des chemischen Recyclings erfassen – hochpräzise und minutenschnell.

Qualitätskontrolle im chemischen Recycling

Eingangskontrolle

Beim chemischen Recycling soll Pyrolyseöl gewonnen werden. Dessen Reinheit hängt auch von der Qualität des verarbeiteten Plastikmülls ab. Daher ist es sinnvoll, bereits den Chlorgehalt des Mülls zu überprüfen. In diesem Fall hilft der Makro-Elementaranalysator von Analytik Jena weiter

Abwasseruntersuchung

Bei der Pyrolyse entsteht Abwasser. Ob dieses Abwasser genügend aufbereitet wurde, um wieder in Flüsse eingeleitet zu werden, können die Geräte von Analytik Jena beantworten, indem sie den Gesamtgehalt an organischem Kohlenstoff (TOC) und an adsorbierbaren organisch gebundenen Halogenen (AOX) bestimmen.

Nachprüfung

Damit das Pyrolyseöl beim Weiterverarbeiten die Anlagen nicht beschädigt, muss es sehr sauber vorliegen und notfalls aufgereinigt werden. Geräte von Analytik Jena nutzen optische Emissionsspektrometrie mit induktiv gekoppeltem Plasma (ICP-OES), um zu prüfen, ob Grenzwerte für Silizium und Metalle eingehalten werden. Für die Kontrolle von Chlor- und Stickstofflimits steht ein Mikro-Elementaranalysator bereit.