Die Abfallwirtschaft verwertet die gesammelten Kunststoffabfälle nahezu vollständig. Im Jahr 2023 hat sie knapp 38 Prozent aller gesammelten Kunststoffabfälle werkstofflich und 0,5 Prozent rohstofflich oder chemisch verwertet. 61 Prozent der Abfälle wurden energetisch verwertet. Aus Klima- und Umweltschutzsicht ist es wichtig, mehr Kunststoffabfälle werkstofflich zu verwerten. Kunststoffe – Produktion, Verwendung und Verwertung Gegenüber dem Erhebungsjahr 2021 sind im Jahr 2023 sowohl die Produktionsmengen der deutschen Kunststoffindustrie als auch die verarbeiteten Mengen deutlich gesunken. Laut der Studie "Stoffstrombild Kunststoffe in Deutschland 2023" , die alle zwei Jahre industrieseitig durchgeführt wird, verarbeitete die Kunststoffindustrie im Jahr 2023 insgesamt 12,8 Millionen Tonnen (Mio. t) Kunststoffe zu werkstofflichen Anwendungen (sogenannte Kunststoffneuware), wie zum Beispiel Verpackungen. Gegenüber dem Jahr 2021 entspricht dies einem Rückgang von 8,5 %. Die Menge an verarbeiteten Primärkunststoffen (fossile Rohstoffbasis) lag bei knapp 10,4 Mio. t und damit 11,4 % niedriger als im Jahr 2021. Zusätzlich wurden etwas mehr als 1,9 Mio. t Rezyklate und 0,5 Mio. t Nebenprodukte verarbeitet. Im Vergleich mit 2021 hat sich der Einsatz von Rezyklaten und Nebenprodukten demnach um 6,2 % erhöht. Der Anteil von Kunststoffrezyklaten an der insgesamt verarbeiteten Kunststoffmenge betrug dabei 15 % und der Einsatz von Nebenprodukten machte weitere 3,9 % der Verarbeitungsmenge aus. Der Kunststoffverbrauch in Deutschland lag nach Bereinigung um Im- und Exporte bei knapp 11,3 Mio. t und damit um 4,6 % niedriger als im Jahr 2021. An Kunststoffabfällen fielen 2023 insgesamt 5,9 Mio. t an. Von dieser Menge wurden 99,5 % stofflich oder energetisch verwertet (siehe Abb. „Entwicklung der Verwertung der Kunststoffabfälle“). Hinzu kommen etwas mehr als 0,4 Mio. t Nebenprodukte aus dem Produktions- und Verarbeitungsprozess, die jedoch nicht als Abfall anfielen, sondern wieder in den Herstellungsprozess zurückgeführt worden sind. Neben der Produktion von Kunststoffen zur Herstellung von Kunststoffwerkstoffen wurden auch knapp 6,1 Mio. t Polymere für Klebstoffe, Dichtstoffe, Lacke, Elastomere oder Fasern erzeugt. Diese werden im Folgenden jedoch nicht mit betrachtet. Kunststoffvielfalt 67,7 % der verarbeiteten Kunststoffe entfielen auf folgende fünf Thermoplaste (inklusive Rezyklate ): Polyethylen (PE) mit 3,47 Millionen Tonnen (Mio. t), Polypropylen (PP) mit knapp 2,21 Mio. t, Polyvinylchlorid (PVC) mit 1,55 Mio. t, Polyethylenterephthalat (PET) mit 830.000 t sowie Polystyrol und expandiertes Polystyrol (PS/PS-E) mit 625.000 t. Etwa 15,3 % der produzierten Gesamtmenge waren andere Thermoplaste wie Polykarbonat (PC), Polyamid (PA) oder Styrol-Copolymere wie Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) und Styrol-Acrylnitril (SAN). Die restlichen 17 % waren sonstige Kunststoffe, u.a. Duroplaste wie Epoxid-, Phenol- und Polyesterharze sowie Polyurethane und Mischkunststoff-Rezyklate (siehe Abb. „Anteil der Kunststoffsorten an der Verarbeitungsmenge Kunststoffe 2023“). Größter Einsatzbereich für Kunststoffe bleiben die Verpackungen. 29,9 % der in Deutschland verarbeiteten Kunststoffe wurden 2023 hier eingesetzt. Der Bausektor belegte mit 23,7 % den zweiten Rang. Dahinter folgen die Segmente Fahrzeugindustrie mit 11,1 % sowie Elektro- und Elektronikgeräte mit 7,0 % (siehe Abb. „Anteil relevanter Branchen an der Verarbeitungsmenge Kunststoffe 2023“). Anteil der Kunststoffsorten an der Verarbeitungsmenge Kunststoffe 2023 Quelle: Umweltbundesamt / CONVERSIO Market & Strategy GmbH Diagramm als PDF Diagramm als Excel mit Daten Anteil relevanter Branchen an der Verarbeitungsmenge Kunststoffe 2023 Quelle: Umweltbundesamt / CONVERSIO Market & Strategy GmbH Diagramm als PDF Diagramm als Excel mit Daten Aufkommen an Kunststoffabfällen Im Jahr 2023 fielen in Deutschland 5,91 Millionen Tonnen Kunststoffabfälle an. Etwa 94 % dieser Abfälle entstanden nach dem Gebrauch der Kunststoffe (sog. Post-Consumer-Abfälle). Die restlichen 6 fielen bei der Herstellung und vor allem bei der Verarbeitung von Kunststoffen an. Ab 2021 werden im Stoffstrombild Kunststoffe erstmals Nebenprodukte getrennt von den Kunststoffabfällen ausgewiesen. Zuvor waren diese in den Gesamtmengen an Kunststoffabfällen inkludiert. Nebenprodukte fielen im Jahr 2023 in Höhe von 0,43 Mio. t an. Da sie gemäß § 4 Kreislaufwirtschaftsgesetz jedoch nicht unter den Abfallbegriff fallen, werden sie hier nicht weiter berücksichtigt, in der Abb. „Entwicklung der Verwertung der Kunststoffabfälle“ jedoch zusätzlich mit dargestellt. Beim Vergleich mit älteren Angaben zu den Gesamtmengen an Kunststoffabfällen ist zu beachten, dass die Nebenprodukte in den ausgewiesenen Mengen noch enthalten sind (siehe Abb. „Entwicklung der Verwertung der Kunststoffabfälle“). Hohe Verwertungsquoten Im Jahr 2023 wurden 99,5 % aller gesammelten Kunststoffabfälle verwertet: Von den 5,91 Millionen Tonnen (Mio. t) Gesamt-Kunststoffabfällen wurden 2,27 Mio. t, oder 38,4 % werk- und rohstofflich/chemisch genutzt. 3,61 Mio. t oder 61,1 % wurden energetisch verwertet – 2,25 Mio. t davon in Müllverbrennungsanlagen, 1,36 Mio. t ersetzten als Ersatzbrennstoff fossile Brennstoffe etwa in Zementwerken oder Kraftwerken. 32.000 t, etwa 0,5 %, wurden beseitigt. Diese Kunststoffabfälle wurden also deponiert oder in Anlagen ohne hinreichende Auskopplung von Energie verbrannt. (siehe Tab. „Aufkommen und Verbleib von Kunststoffabfällen in Deutschland 2023“ und Abb. „Entwicklung der Verwertung der Kunststoffabfälle“). Nachdem bis zum Berichtsjahr 2019 der Berechnungspunkt für das Recycling von Kunststoffabfällen am Eingang in die Aufbereitungsanlagen lag (Mengen, die dem Recycling zugeführt werden), wird seit dem Stoffstrombild Kunststoffe für 2021 ein neuer Berechnungspunkt zugrunde gelegt. Dieser befindet sich nun vor dem Einbringen in den letzten Schritt des Recyclingprozesses (z.B. in einen Pelletier-, Extrusions- oder Formvorgang). Verluste aus Zerkleinerung, Nachsortierung sowie Waschprozessen werden also berücksichtigt und zum Abzug gebracht. In der Praxis werden diese Verluste energetisch verwertet, weshalb sie sich nun auch in den Mengen zur energetischen Verwertung wiederfinden. Bei einem Vergleich mit älteren Angaben zu Recyclingquoten ist diese Änderung in der Methodik zu berücksichtigen (z.B. Abb. „Entwicklung der Verwertung der Kunststoffabfälle“). Die neue Vorgehensweise bei der Ermittlung der Recyclingquoten basiert auf dem EU-Durchführungsbeschluss 2019/665 . Dieser bezieht sich zwar auf Verpackungen, wurde hier jedoch auch auf die anderen Kunststoffabfallströme angewendet. Eine weitere Änderung ergibt sich aus der Differenzierung in Nebenprodukte und Kunststoffabfälle. Bis 2019 waren Nebenprodukte unter den recycelten Kunststoffabfällen aus der Produktion und Verarbeitung subsummiert. Da Nebenprodukte aber nicht unter den Abfallbegriff gemäß § 3 (1) Kreislaufwirtschaftsgesetz fallen und ihr Wiedereinsatz in der Produktion keinen Recyclingprozess darstellt ( § 3 (25) Kreislaufwirtschaftsgesetz ), ist ein Abzug dieser Mengen von den werkstofflich verwerteten Kunststoffabfällen aus der Produktion und Verarbeitung notwendig. Beim Vergleich mit älteren Angaben ist zu beachten, dass die Nebenprodukte in den ausgewiesenen Recyclingmengen noch enthalten sind (siehe Abb. „Entwicklung der Verwertung der Kunststoffabfälle“). Bei der Verbrennung von Abfällen wird in energetische Verwertung oder thermische Beseitigung unterschieden. Dies erfolgt anhand der Energieeffizienz der Abfallverbrennungsanlagen auf Grundlage bestimmter Kriterien, die in der EU-Abfallrahmenrichtlinie festgelegt und mit dem Kreislaufwirtschaftsgesetz in nationales Recht umgesetzt worden sind. Werden die Kunststoffabfälle in energieeffizienten Müllverbrennungsanlagen mit Energieauskopplung verbrannt, wird dies generell als energetische Verwertung eingestuft. Tab: Aufkommen und Verbleib von Kunststoffabfällen in Deutschland 2023 Quelle: CONVERSIO Market & Strategy GmbH Tabelle als PDF Tabelle als Excel Entwicklung der Verwertung der Kunststoffabfälle Quelle: Umweltbundesamt / CONVERSIO Market & Strategy GmbH Diagramm als PDF Diagramm als Excel mit Daten Unterschiede bei der stofflichen Verwertung Die Höhe der Recyclingquote lag bei Abfällen aus der Kunststofferzeugung und Kunststoffverarbeitung im Jahr 2023 bei 85 % beziehungsweise bei fast 88 %. Von Kunststoffabfällen aus privaten Haushalten wurden knapp 33 % stofflich verwertet, von den Kunststoffabfällen aus dem gewerblichen Endverbrauch etwa 39 %. Der Grund für diese unterschiedlichen Quoten ist, dass Kunststoffe in der Industrie meist sehr sauber und sortenrein anfallen, in Haushalten und bei vielen Gewerbebetrieben jedoch verschmutzt und vermischt. Aus Umweltschutzsicht ist es sinnvoll, vermehrt Altkunststoffe aus dem Restmüll „abzuschöpfen“, also getrennt vom Restmüll zu erfassen, und einer möglichst hochwertigen werkstofflichen Verwertung zuzuführen. Denn diese Verwertung ist, wie viele Ökobilanzen zeigen, vorwiegend die umweltgünstigste Entsorgungsvariante. Haupteinsatzgebiete von Kunststoffrezyklaten (1,93 Mio. t) und wieder eingesetzten Nebenprodukten (0,5 Mio. t) in Neuprodukten sind Bauprodukte und Verpackungen. Im Jahr 2023 wurden rund 67 % der in Deutschland eingesetzten Rezyklate und Nebenprodukte in diesen beiden Anwendungsbereichen verwendet (siehe Abb. „Einsatz von Kunststoffrezyklaten in Deutschland 2023“). Von den in der Kunststoffverarbeitung eingesetzten Rezyklaten stammen 1,54 Mio. t oder 79,8 % aus Abfällen nach dem privaten und gewerblichen Endgebrauch (sog. Post-Consumer-Abfälle) sowie 0,39 Mio. t bzw. 20,2 % aus Produktions- und Verarbeitungsabfällen (siehe Abb. Entwicklung des Rezyklateinsatzes bei der Kunststoffverarbeitung“). Einsatz von Kunststoffrezyklaten in Deutschland 2023 Quelle: Umweltbundesamt / CONVERSIO Market & Strategy GmbH Diagramm als PDF Diagramm als Excel mit Daten Entwicklung des Rezyklateinsatzes bei der Kunststoffverarbeitung Quelle: Umweltbundesamt / CONVERSIO Market & Strategy GmbH Diagramm als PDF Diagramm als Excel mit Daten
In der industriellen Möbelfertigung ist es seit Jahrzehnten üblich die Schnittkanten von Werkstoffplatten zu beschichten. Im Bereich der Schmalflächenbeschichtung hat sich der Begriff des 'Kantenbandes' etabliert. Dabei handelt es sich um schmale Streifen aus Furnier, beharztem Papier, thermoplastischen Kunststoffen oder Aluminium. Das Verfahren zur Anbringung der Kantenbänder an verschiedene Holzwerkstoffsubstrate, wird und a. als ,,Bekantung' bezeichnet. Die meisten zur Bekantung eingesetzten Kantenbänder bestehen aus petrochemischen Kunststoffen wie Polyvinylchlorid PVC oder Acrylnitril-Butadien-Styrol ABS und werden demnach aus nicht erneuerbaren Rohstoffen hergestellt. Ein qualitativ hochwertiges Aussehen, als auch die Summe verschiedener Materialien, die während einer Bekantung aufeinandertreffen, stellen besondere Anforderungen an die Klebtechnik. Um diesen zu genügen, werden seit den 1960er Jahren Schmelzklebstoffe, sogenannte Hotmelts, für Bekantungen eingesetzt. Sowohl die marktüblichen Materialien der Kantenbänder, als auch die für die Bekantung eingesetzten Schmelzklebstoffe basieren überwiegend auf fossilen Ressourcen. Diese zeichnen sich durch ihre Endlichkeit aus. Darüber hinaus ist die Erdölfraktionierung mit starken Belastungen für die Umwelt verbunden. Im Zuge dessen fokussiert das vorliegende Projekt die Entwicklung eines möglichst zu 100 % auf nachwachsenden Rohstoffen basierenden Klebstoff-Kantenband-Systems. Dabei soll ein Schmelzkleber entwickelt werden, der im Gegensatz zu den auf dem Markt erhältlichen Schmelzklebstoffen keinerlei Inhaltsstoffe mit petrochemischem Charakter aufweist. Weiterhin wird die Entwicklung eines aus Biokunststoff bestehenden Kantenbandes ins Auge gefasst, das ebenso rein aus nachwachsenden Rohstoffen bestehen soll. Das TITK ist für die Entwicklung und Charakterisierung des biobasierten Schmelzklebstoffes zuständig. Außerdem sollen Mustermengen im Labor- und Technikumsmaßstab zur Verfügung gestellt werden.
In der industriellen Möbelfertigung ist es seit Jahrzehnten üblich die Schnittkanten von Werkstoffplatten zu beschichten. Im Bereich der Schmalflächenbeschichtung hat sich der Begriff des 'Kantenbandes' etabliert. Dabei handelt es sich um schmale Streifen aus Furnier, beharztem Papier, thermoplastischen Kunststoffen oder Aluminium. Das Verfahren zur Anbringung der Kantenbänder an verschiedene Holzwerkstoffsubstrate, wird und a. als ,,Bekantung' bezeichnet. Die meisten zur Bekantung eingesetzten Kantenbänder bestehen aus petrochemischen Kunststoffen wie Polyvinylchlorid PVC oder Acrylnitril-Butadien-Styrol ABS und werden demnach aus nicht erneuerbaren Rohstoffen hergestellt. Ein qualitativ hochwertiges Aussehen, als auch die Summe verschiedener Materialien, die während einer Bekantung aufeinandertreffen, stellen besondere Anforderungen an die Klebtechnik. Um diesen zu genügen, werden seit den 1960er Jahren Schmelzklebstoffe, sogenannte 'Hotmelts', für Bekantungen eingesetzt. Sowohl die marktüblichen Materialien der Kantenbänder, als auch die für die Bekantung eingesetzten Schmelzklebstoffe basieren überwiegend auf fossilen und nicht erneuerbaren Ressourcen. Das vorliegende Projekt sieht die Entwicklung eines möglichst zu 100 % auf nachwachsenden Rohstoffen basierenden Klebstoff-Kantenband-Systems vor. Dabei soll ein Schmelzkleber entwickelt werden, der im Gegensatz zu den auf dem Markt erhältlichen Schmelzklebstoffen keinerlei Inhaltsstoffe mit petrochemischem Charakter aufweist. Weiterhin wird die Entwicklung eines aus Biokunststoff bestehenden Kantenbandes ins Auge gefasst, das ebenso rein aus nachwachsenden Rohstoffen bestehen soll. Im Kontext der gesamten Möbelbauindustrie sollen die Entwicklungen im Projekt dazu beitragen Techniken und Werkstoffe zur Verfügung zu stellen, um in der Möbelindustrie eine nachhaltige Zukunft zu ermöglichen. TV 3 (Klebchemie Becker): Untersuchung der Prototypen und Upscaling der entsprechenden Produkte: In enger Kooperation mit den (Text abgebrochen)
Zielsetzung: In der fleischverarbeitenden Industrie ergeben sich für die Beschäftigten an vielen Arbeitsplätzen hohe Lärmbelastungen, z. B. im Schlachtbetrieb, an Kuttern, Clippern und Peelern. Selbst in Betrieben mit modernsten Maschinen nach dem Stand der Technik entstehen gehörgefährdende Lärmbelastungen. Da die Arbeitsräume in der Regel allseitig stark reflektierende Raumbegrenzungsflächen aufweisen, sollten sich hier durch raumakustisch wirksame Maßnahmen deutliche Pegelminderungen erreichen lassen, z. B. durch eine schallabsorbierende Belegung der Deckenfläche und ggf. von Wandflächen. Aus hygienischen Gründen kommen allerdings keine offenporigen Schallabsorber aus künstlichen Mineralfasern oder Schaumstoff in Betracht. Alle Materialien müssen sich mit Laugen schäumend reinigen und mit dem Hochdruckreiniger abspritzen lassen. Seit wenigen Jahren gibt es sogenannte mikroperforierte Schallabsorber, die sich z. B. aus Edelstahl, Acrylglas oder PVC herstellen lassen und eine entsprechende Reinigung erlauben. Die akustische Wirksamkeit dieser Materialien beruht darauf, dass der Luftschall bei Durchgang durch das perforierte Material mit vielen winzig kleinen Löchern von z. B. 0,1 bis 1 mm Durchmesser eine Dämpfung erfährt (viskose Reibung in den Löchern) und die Schallenergie in Wärme umgewandelt wird. Die mit diesem Material erreichbaren Lärmminderungserfolge sollen für den Bereich der Fleischwirtschaft untersucht werden. Neben den hier zunächst zu betrachtenden akustischen Aspekten sind dabei auch Fragen der Hygiene aufzugreifen, was in einem separaten Projekt des BGIA - Institut für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung durchgeführt wird. Aktivitäten/Methoden: Da die Wirksamkeit von mikroperforierten Schallabsorbern von den geometrischen Parametern, wie Durchmesser und Anzahl der Bohrungen und dem Abstand zur Decke bzw. Wand abhängt, sollten sie gezielt für den Anwendungsfall ausgewählt werden. Deshalb ist im ersten Schritt der Untersuchung die akustische Situation in den betrachteten fleischverarbeitenden Betrieben zu analysieren. Dabei können größtenteils vorhandene Messdaten der Fleischerei-Berufsgenossenschaft verwendet werden. Die Materialhersteller sollten über die entsprechenden akustischen Eigenschaften der Materialien verfügen, um eine gezielte Auswahl zu ermöglichen. Damit lassen sich dann die erreichbaren Lärmminderungserfolge für einzelne Fleischereibetriebe berechnen. Sollten sich nach diesen Prognoserechnungen ausreichende Lärmminderungserfolge von mindestens 2 dB(A) ergeben, soll die Eignung der mikroperforierten Schallabsorber in einem Folgeprojekt in der betrieblichen Praxis untersucht werden. Dabei sind dann neben der akustischen Wirksamkeit auch Fragen der Hygiene zu untersuchen.