Kunststoffverpackungen müssen hohen Anforderungen gerecht werden. Deshalb bestehen sie oft aus Mehrschichtlaminatfolien. Für dieses komplexe System verschiedener Materialien gab es bisher kein geeignetes Recyclingverfahren. In dem Ende 2018 gestarteten Projekt »Circular Packaging« entsteht nun eine Demonstrationsanlage im industriellen Maßstab. Verpackungsabfälle können in dieser Anlage so schonend verwertet werden, dass sie für den erneuten Einsatz als hochwertige Packstoffe geeignet sind. Die Grundlage dafür bildet der am Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV entwickelte CreaSolv® Prozess. Gefördert wird das Projekt vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit einer Fördersumme von rund 3,2 Mio € im Rahmen des Förderschwerpunktes »r+Impuls - Impulse für industrielle Ressourceneffizienz« im Rahmenprogramm »Forschung für nachhaltige Entwicklung (FONA)«. Diese Maßnahme ist speziell auf die Unterstützung von Projekten zugeschnitten, die innovative Technologien und Produkte aus dem Labor in die wirtschaftliche Anwendung überführen sollen.
CreaSolv® Prozess – die Lösung für das Verpackungsrecycling
Häufig werden in Kunststoffverpackungen Mehrschichtlaminatfolien eingesetzt. Diese bestehen aus verschiedenen Polymeren, wie zum Beispiel PE/PA oder PP/PET sowie Aluminiumlagen. Solche Verbundmaterialien erfüllen Funktionen, die Monomaterialien nicht bieten. Ein Beispiel hierfür ist der effektive Schutz von Lebensmitteln und Konsumgütern vor Licht oder Sauerstoff. Beim Recycling müssen die einzelnen Materialen der Verpackung jedoch getrennt werden. Dies ist bislang nicht möglich, weshalb ein solcher Abfallstrom als nicht recyclingfähig gilt und thermisch verwertet wird. Mit der Entwicklung des lösemittelbasierten CreaSolv® Prozesses (CreaSolv® ist eine eingetragene Marke der CreaCycle GmbH) wurde eine saubere Trennung von Kunststoff-Verbunden und kontaminierten Haushaltsabfällen erstmals realisiert. Diese Technologie eignet sich zur Gewinnung hochwertiger und hochreiner Kunststoffe mit Neuwarequalität. Auch Geruchs- und Störstoffe werden sicher eliminiert. Der CreaSolv® Prozess steht derzeit im Pilotanlagenmaßstab zur Verfügung. Im Projekt »Circular Packaging« wird das Verfahren nun mit einer auf Wirtschaftlichkeit ausgerichteten Anlage umgesetzt und betrieben.
In drei Projektphasen zur industriellen Recyclinganlage
Das Projekt startet zunächst mit dem Aufbau einer komplett verschalteten und auf den fokussierten Abfallstrom zugeschnittenen CreaSolv® Pilotanlage. Die PE- und PP-Anteile aus Folienabfällen werden getrennt voneinander extrahiert und zurückgewonnen. Das finale Anlagendesign wird verfahrenstechnisch optimiert und festgelegt.
Im Anschluss daran erfolgt die Überführung in den industriellen Maßstab (Scale-Up) zu einer kommerziell nutzbaren Demonstrationsanlage mit einer täglichen Verarbeitungskapazität von bis zu einer LKW-Ladung Verpackungsabfällen. Nach der Inbetriebnahme folgen in der dritten Projektphase umfangreiche Tests. Sie dienen dem Nachweis der Wirtschaftlichkeit und der Rohstoffeffizienz. Produktmustermengen werden generiert und in Kooperation mit potentiellen Abnehmern des Granulats zur Marktevaluation getestet. Begleitend erfolgen die Akquisition und Konditionierung relevanter Abfälle und die Compoundierung der Rezyklate zu hochwertigen Produkten.
Die Verbundpartner dieses Vorhabens setzen sich zusammen aus der Lober GmbH & Co. Abfallentsorgungs KG, Neunburg vorm Wald, der LÖMI GmbH, Großostheim und dem Fraunhofer IVV, Freising. Die Projektkoordination übernimmt Lober, welcher als künftiger Betreiber der Demonstrationsanlage auftritt. Das Fraunhofer IVV als Verfahrensgeber begleitet das Projekt durch alle Phasen des Scale-Ups. Der Projektpartner LÖMI liefert die Anlagenkomponenten für lösemittelbasierte Fertigungsprozesse. Gemeinsam mit dem Fraunhofer IVV hat LÖMI bereits Prozessaggregate für den gesicherten Pilotanlagenmaßstab entwickelt.
Höhere Recyclingquoten mit »Circular Packaging«
Das Projekt vollzieht einen wichtigen Schritt zur »Circular Economy« und begegnet den Herausforderungen des neuen deutschen Verpackungsgesetzes. Der Verbundkoordinator Lober wird in die Lage versetzt, ab 2021 die erste kommerzielle CreaSolv® Anlage für post-consumer Verpackungs-Kunststoffe in Europa umsatzstark zu betreiben. Zusätzlich plant die Firma Lober den Aufbau eines Kompetenzzentrums für lösemitelbasiertes Recycling. Ziel ist es, mit der CreaSolv® Technolgie künftig auch andere Abfälle aufzubereiten und die darin enthaltenen wertvollen polymeren Werkstoffe einem erneuten Produktlebenszyklus zuzuführen. Der Anlagenbauer LÖMI wird die Projektergebnisse zur Auslegung weiterer Recyclinganlagen nutzen. Hierfür sollen interessierte Investoren gezielt angesprochen werden. Das Fraunhofer IVV plant zudem die Vergabe weiterer Verfahrenslizenzen an Betreiber der CreaSolv® Technologie im deutschen, europäischen und globalen Umfeld.
Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV
Die Fraunhofer-Gesellschaft ist die führende Organisation für angewandte Forschung in Europa. Unter ihrem Dach arbeiten 72 Institute und Forschungseinrichtungen an Standorten in ganz Deutschland. Mehr als 25 000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter erzielen das jährliche Forschungsvolumen von 2,3 Milliarden Euro. Davon fallen 2 Milliarden Euro auf den Leistungsbereich Vertragsforschung. Rund 70 Prozent dieses Leistungsbereichs erwirtschaftet die Fraunhofer-Gesellschaft mit Aufträgen aus der Industrie und mit öffentlich finanzierten Forschungsprojekten. Internationale Kooperationen mit exzellenten Forschungspartnern und innovativen Unternehmen weltweit sorgen für einen direkten Zugang zu den wichtigsten gegenwärtigen und zukünftigen Wissenschafts- und Wirtschaftsräumen.
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