Syschemiq: EU-Projekt entwickelt Ansätze für grenzüberschreitendes Kunststoffrecycling

Fraunhofer Umsicht und 20 weitere Partner untersuchen Sammlung, Sortierung, Produktdesign und Recycling gemischter Kunststoffabfälle

Im europäischen Forschungs- und Demonstrationsprojekt „Syschemiq“ haben 21 Partner aus fünf EU-Ländern vier Jahre lang untersucht, wie sich Kunststoffkreisläufe über regionale und nationale Grenzen hinweg besser schließen lassen. Im Mittelpunkt standen technische und organisatorische Hindernisse bei der Sammlung, Sortierung und Verwertung gemischter Kunststoffabfälle sowie die Frage, wie Verpackungen recyclinggerechter gestaltet werden können.

Das von 2022 bis 2026 laufende Projekt vereinte Unternehmen, Forschungseinrichtungen, Hochschulen, Behörden und regionale Netzwerke. Ziel war es, Lösungen für eine stärker zirkulär organisierte Kunststoffwirtschaft zu entwickeln und diese auf andere Regionen und Industriecluster in Europa übertragbar zu machen. Untersucht wurden unter anderem Sortier- und Vorbehandlungsverfahren, regionale Wertschöpfungsketten, chemische Recyclingverfahren sowie Geschäfts- und Organisationsmodelle.

Gemischte Kunststoffabfälle als zentrale Herausforderung
Einen Schwerpunkt bildeten gemischte Kunststoffabfälle. Unterschiedliche Polymerarten und Verpackungskomponenten erschweren deren gemeinsame Aufbereitung und begrenzen die Qualität der daraus gewonnenen Rezyklate.

Nach Angaben von Fraunhofer Umsicht gehen in der EU derzeit mehr als 85 Prozent der gemischten Kunststoffabfälle und 58 Prozent der Verpackungsabfälle für das Recycling verloren. Das Projekt untersuchte deshalb, wie Sammlung, Sortierung und Vorbehandlung so angepasst werden können, dass größere und qualitativ bessere Stoffströme für mechanische und chemische Recyclingverfahren zur Verfügung stehen.

Die Projektpartner entwickelten dafür unter anderem regionale Kreislaufmodelle und Strategien, die sich auf andere europäische Regionen übertragen lassen sollen. Ein weiterer Untersuchungsbereich befasste sich mit der Skalierung chemischer Recyclingverfahren für Kunststoffabfallströme, die sich mit bestehenden mechanischen Verfahren nur eingeschränkt verwerten lassen.

Verpackungsdesign beeinflusst Recyclingfähigkeit
Fraunhofer Umsicht war innerhalb des Projekts insbesondere in den Bereichen Design for Recycling, Sammlung und Sortierung sowie bei einem sogenannten City-Lab-Programm tätig.

Im Bereich Design for Recycling untersuchten die Forschenden am Beispiel von Verpackungen aus Polypropylen, wie sich Produktgestaltung und Entsorgungsverhalten auf die Umweltbilanz auswirken. Dafür wurde ein Ansatz entwickelt, der neben technischen Verpackungseigenschaften auch das tatsächliche Verhalten der Verbraucher bei der Entsorgung in die Ökobilanz einbezieht.

Analysiert wurden unter anderem verschiedene Ausführungen von Joghurtverpackungen. Als günstig erwiesen sich nach Angaben des Instituts größere Verpackungseinheiten, weil dadurch der Materialverbrauch bezogen auf die enthaltene Produktmenge sinkt. Außerdem empfehlen die Forschenden möglichst einfache Materialkombinationen, beispielsweise PP-Deckelfolien zusammen mit PP-Bechern. Dadurch lässt sich die Zahl unterschiedlicher Kunststoffarten innerhalb einer Verpackung reduzieren.

Zusätzlich können klar erkennbare Hinweise zur Trennung einzelner Verpackungskomponenten und einheitliche Recyclingsymbole die korrekte Sortierung durch Verbraucher verbessern. Gerade bei Verpackungen aus mehreren Komponenten hängt die tatsächliche Recyclingfähigkeit damit nicht allein vom technischen Design, sondern auch von der richtigen Entsorgung ab.

Sammlung und Sortierung untersucht
Ein weiterer Arbeitsbereich von Fraunhofer Umsicht beschäftigte sich mit dem bestehenden System zur Erfassung und Sortierung von Verpackungsabfällen in Deutschland. Die Analyse sollte Ansatzpunkte liefern, wie Menge und Qualität der für das Recycling verfügbaren Kunststoffströme erhöht werden können.

Dabei spielte auch das Verhalten der Verbraucher eine Rolle. Im Rahmen eines sogenannten City Labs wurden Bürger direkt in das Projekt einbezogen. Zusätzlich entstanden Bildungsangebote für Schulen, die Kenntnisse über Kunststoffrecycling und Abfalltrennung vermitteln sollen. Die Ergebnisse flossen in die Bewertung möglicher regionaler Kreislaufmodelle ein.

Ergebnisse sollen auf andere Regionen übertragbar sein
Neben technischen Verbesserungen zielte Syschemiq darauf ab, die Voraussetzungen für funktionierende regionale und grenzüberschreitende Recyclingketten zu untersuchen. Dafür wurden unter anderem bestehende Recyclingaktivitäten, Industriecluster und regionale Strategien analysiert.

Die Ergebnisse sollen dazu beitragen, geeignete Modelle auf weitere Regionen in der EU zu übertragen. Teile der im Projekt entwickelten Ansätze werden nach Angaben von Fraunhofer Umsicht am Brightlands Chemelot Campus in den Niederlanden weitergeführt und praktisch erprobt.

Das Projekt zeigt damit, dass höhere Recyclingquoten bei Kunststoffen nicht allein durch neue Recyclingtechnologien erreicht werden können. Entscheidend sind auch recyclinggerechtes Produktdesign, geeignete Sammel- und Sortiersysteme, ausreichend hochwertige Abfallströme sowie die Abstimmung zwischen Unternehmen, Entsorgern, Kommunen und Verbrauchern entlang der gesamten Wertschöpfungskette.

Weitere Informationen: www.umsicht.fraunhofer.de

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

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