Rohstoffe aus Abfällen: Fraunhofer IMWS und RECENSO beschließen Partnerschaft zum chemischen Recycling

01. Juli 2020

Chemisches Recycling bietet erhebliche Potenziale für die intelligente Nutzung von Abfällen und ermöglicht eine klimafreundliche Kohlenstoff-Kreislauf-Wirtschaft. Das Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS und die RECENSO GmbH haben dazu eine strategische Partnerschaft beschlossen, um eine Technologie weiterzuentwickeln, mit der sich kohlenstoffhaltige Abfälle in wertvolle Rohstoffe umwandeln lassen, die etwa als Ersatz für Erdöl in der chemischen Industrie eingesetzt werden können.

© Recenso
CARBOLIQ-Pilotanlage zur Verölung von aus Haus- und Gewerbemüll gewonnenen Ersatzbrennstoffen im Entsorgungszentrum Ennigerloh – Deutschland

Egal, ob Gelbe Tonne, Bio- oder Restmüll: In nahezu allen Abfallströmen befinden sich wertvolle Kohlenstoffressourcen. In vielen Fällen werden sie derzeit verbrannt, wobei erhebliche Mengen an klimaschädlichem Kohlendioxid freigesetzt werden, oder sie werden im Zuge des Recyclings allenfalls für wenig anspruchsvolle Produkte genutzt.

Das liegt unter anderem daran, dass mechanisches Recycling – also das Sortieren von Abfällen nach Ausgangsstoffen – schnell an seine Grenzen stößt. Zum einen ist die Sortierung aufwendig, zum anderen bestehen viele Abfälle wie beispielsweise Verpackungen aus sehr unterschiedlichen Materialien. Will man an die darin enthaltenen Kohlenstoffressourcen gelangen, sind komplexe und teure Trennverfahren notwendig.

Eine Lösung hierfür bieten thermo-chemische Recyclingverfahren, bei denen die Ausgangsstoffe in ihre chemischen Komponenten aufgespalten und in Form von Synthesegas, Plattformchemikalien (beispielsweise Methanol) oder sogenannten Pyrolyseölen der chemischen Industrie als Rohstoff wieder zur Verfügung gestellt werden. Diese aus dem Recycling gewonnen Rohstoffe haben drei Vorteile: Erstens senken sie den Bedarf an fossilen Rohstoffen wie Erdöl, die sonst zur Produktion der entsprechenden Produkte benötigt würden. Zweitens sind diese Ausgangsmaterialien »wie neu«, sie ermöglichen also auch die Nutzung in hochwertigen Produkten und sind somit als Rohstoff deutlich flexibler und attraktiver. Drittens wird der Kohlenstoff im Kreislauf gehalten statt als CO2 freigesetzt. Der im Abfall gebundene Kohlenstoff wird somit erschlossen und in neuen Produkten eingesetzt.

Die Etablierung solcher Lösungen wollen das Fraunhofer IMWS und die RECENSO GmbH durch die Bündelung ihrer Kompetenzen unterstützen. »Wir verfügen über viel Erfahrung und exzellente Forschungsmöglichkeiten im Bereich des chemischen Recyclings und der Pyrolyse. RECENSO hat das CARBOLIQ-Verfahren entwickelt, mit dem sich eine große Palette von Abfallströmen in Pyrolyseöl umwandeln lässt«, sagt Prof. Bernd Meyer, der die Außenstelle für Kohlenstoffkreislauf-Technologien des Fraunhofer IMWS in Freiberg leitet und die Kooperation betreut. »Neben der  hohen Einsatzstoff-Flexibilität zeichnet sich das CARBOLIQ-Verfahren zudem durch die hohe Ausbeute an flüssigen Produkten sowie die Begrenzung der Prozesstemperatur auf 380 °C aus. Im Unterschied zu anderen thermo-chemischen Konversionsprozessen wird dadurch die Bildung toxischer Stoffe wie Dioxine und Furane unterbunden.«

»In unserer Kooperation mit Fraunhofer wollen wir die CARBOLIQ-Technologie weiterentwickeln und das Verfahren als zentralen Baustein für das Recycling von kunststoffhaltigen Abfällen etablieren, bei denen mechanische Verfahren an ihre Grenzen stoßen. Wir erschließen so ein enormes Potenzial an sekundären Rohstoffen und tragen signifikant zur Ressourcenschonung und zur Reduzierung des Ausstoßes von Treibhausgasen bei«, sagt Christian Haupts, geschäftsführender Gesellschafter von RECENSO.

In einem ersten Schritt wird in Freiberg eine Pilotanlage errichtet, in der grundlegende Einsatzstoff-Untersuchungen und Prozessanalysen durchgeführt werden. Dabei stehen die Anlagentechnik und das verfahrenstechnische Verständnis der CARBOLIQ-Technologie im Vordergrund. Mit den so gewonnenen Erkenntnissen wird das Verfahren anschließend im Hinblick auf unterschiedliche Einsatzstoffe und auch auf die Qualitäten der neuen flüssigen Ressource optimiert.

 

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