Covestro + Fraunhofer Umsicht: Pilotanlage für chemisches Recycling von Polyurethan-Hartschaum in Planung

Gemeinsames Technologie-Upscaling für das Recycling von Hartschaum: Covestro und Fraunhofer Umsicht planen Pilot-Anlage. Projektteam, v.l.: Dr. Thomas Fehn, Group Manager Chemical Recycling and Downstream Processes, Fraunhofer Umsicht, Dr. Stefanie Eiden, Head of Pyrolysis Projects, Covestro, Dr. Stephan Schubert, Head of Enabling Technologies, Covestro, Dr. Alexander Hofmann, Head of Thermochemical Conversion Technologies, Fraunhofer Umsicht, M. Eng. Sebastian Hänisch, Chemical Recycling and Downstream Processes, Fraunhofer Umsicht (Bild: Sabrina Bauer / Fraunhofer Umsicht).

Covestro und das Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik Umsicht haben eine Vereinbarung zum Aufbau und Betrieb einer Pilotanlage für das Recycling von Polyurethan-Hartschaum mittels Pyrolyse geschlossen. Die Anlage soll eine Jahreskapazität von rund 2.000 Tonnen Abfallmaterial erreichen und voraussichtlich 2028 in Betrieb gehen. Ziel ist die industrielle Skalierung der von Covestro entwickelten sogenannten Smart-Pyrolyse-Technologie.

Im Rahmen der Kooperation wird Fraunhofer Umsicht seine Expertise in der Pyrolyseforschung sowie vorhandene technische Infrastruktur für chemisches Recycling einbringen. Auf dieser Basis soll der proprietäre Pyrolyseprozess von Covestro im Pilotmaßstab umgesetzt und weiterentwickelt werden. Die Anlage ist darauf ausgelegt, insbesondere End-of-Life-Hartschaum aus PUR/PIR-Dämmstoffen zu verarbeiten, wie er beispielsweise in Kühlgeräten oder in der Bauindustrie anfällt. Diese Materialgruppe gilt aufgrund ihrer stark vernetzten Polymerstruktur als besonders schwer recycelbar.

Der Smart-Pyrolyse-Prozess zielt darauf ab, Polyurethan-Hartschaumabfälle in Anilin mit einer Reinheit von etwa 99 Prozent umzuwandeln. Das gewonnene Anilin kann anschließend zur Herstellung von Methylendiphenyldiisocyanat (MDI) eingesetzt werden, einem zentralen Ausgangsstoff für Polyurethan-Dämmstoffe. Nach Angaben der Projektpartner entspricht das daraus produzierte MDI denselben Qualitätsanforderungen wie konventionell hergestelltes Material. Gleichzeitig kann demnach der CO₂-Fußabdruck im Vergleich zu fossilen Produktionsrouten um bis zu 40 Prozent reduziert werden.

PUR/PIR-Hartschaum braucht geschlossene Kreisläufe. Im Projekt von Covestro und Fraunhofer Umsicht wird Isaloationsmaterial aus Kühlschränken mit einer "Smart Pyrolyse"-Technologie recycelt - (Grafik: Fraunhofer Umsicht).

Mit der geplanten Jahreskapazität von 2.000 Tonnen Polyurethan-Hartschaum würde die Anlage genügend recyceltes Anilin liefern, um Dämmstoffe für etwa 200.000 Kühlschränke herzustellen. Die Pilotanlage soll zudem dazu dienen, Prozessparameter unter industrienahen Bedingungen zu optimieren und ausreichend Material für weiterführende Verarbeitungstests und Produktentwicklungen bereitzustellen.

Die Entwicklung der Technologie basiert auf mehrjähriger gemeinsamer Forschung der beiden Partner. Dabei wurden bereits Labor- und Mini-Pilotanlagen betrieben, um die technische Machbarkeit des Verfahrens zu untersuchen. Die neue Pilotanlage stellt den nächsten Schritt dar, um den Prozess in Richtung industrieller Anwendung zu skalieren.

Aus Hartschaum-Abfällen (rechts) wird ein Pyrolyseöl (2. von rechts) erzeugt. Hieraus wird Anilin in großer Reinheit extrahiert (3. von rechts), das als Rohstoff für MDI eingesetzt wird. MDI ist der wichtigste Rohstoff für Polyurethan-Schäume - (Bild: Sabrina Bauer / Fraunhofer Umsicht).

Hintergrund der Entwicklung ist die wachsende Bedeutung von Recyclinglösungen für Polyurethan-Hartschaum. Der europäische Markt für MDI-basierte Hartschaumanwendungen wird laut Prognosen von etwa 1,4 Millionen Tonnen im Jahr 2025 auf rund 1,9 Millionen Tonnen im Jahr 2035 wachsen. Treiber sind insbesondere der steigende Bedarf an energieeffizienter Gebäudedämmung sowie Anwendungen in der Kühlgeräteindustrie. Gleichzeitig verlangen regulatorische Vorgaben und Marktanforderungen zunehmend Lösungen für die Verwertung von End-of-Life-PUR/PIR-Dämmstoffen.

Die Technologieentwicklung erfolgt im Kontext des EU-Forschungsprojekts „Circular Foam“, das von Covestro koordiniert wird. An dem Projekt sind neben Fraunhofer Umsicht insgesamt 23 weitere Partner aus Forschung und Industrie in Europa beteiligt. Ziel des Verbundprojekts ist die Entwicklung von Verfahren zur Schließung von Stoffkreisläufen für Polyurethan-Schaumstoffe.

Weitere Informationen: www.covestro.com, www.umsicht.fraunhofer.de

Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik Umsicht, Oberhausen

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