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Hochwertige Produkte aus Abfall – Projekt ResolVe erforscht chemisches Recycling von Polystyrol

Die Neue Materialien Bayreuth GmbH (NMB) entwickelt zusammen mit Projektpartnern ein Verfahren, wie Abfälle aus dem Kunststoff Polystyrol zu einem Rohstoff für hochwertige neue Kunststoffprodukte umgewandelt werden können. Dies schafft einen wichtigen Beitrag für eine nachhaltige Kreislaufwirtschaft und hilft somit, die Mengen an Kunststoffmüll wirksam zu reduzieren.

Abbildung 1: Einordnung des chemischen Recyclings von Polystyrol mittels Depolymerisation zu den etablierten Recyclingtechniken und entsprechend geeigneten Abfallströmen und entsprechenden Bezugskosten. (© INEOS Styrolution Group GmbH)

 

Im Mittelpunkt des Forschungsprojekts ResolVe, das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert wird, steht das chemische Recycling von Polystyrol. Dieses stellt im Vergleich zu konventionellen Methoden eine wesentliche Verbesserung dar. Beim herkömmlichen mechanischen Recycling von Kunststoffen werden durch thermisches Umformen sogenannte Rezyklate gewonnen. Bei diesen handelt es sich auf Grund von Verunreinigungen aus den Abfallströmen aber meist um Materialen „zweiter Klasse“, da diese die hohen Anforderungen in vielen Anwendungen wie zum Beispiel Lebensmittelverpackungen nicht erfüllen können. Dies führt dazu, dass Kunststoffabfälle vielfach nur zur Energieerzeugung thermisch recycelt werden.

Im Vergleich mit anderen Standardkunststoffen besitzt gerade Polystyrol die Eigenschaft, sich in einem Pyrolyseprozess in seine kleinsten definierten Bausteine, hier dem Monomer Styrol, aufzuspalten (Depolymerisation). Das aus diesem chemischen Recycling gewonnene Styrolmonomer kann nach konventionellen Aufreinigungsverfahren wieder für die Herstellung von erstklassigen Polystyrolkunststoffen eingesetzt werden. Derart hergestellte Kunststoffe unterscheiden sich nicht von solchen, welche aus petrochemisch erzeugtem Styrolmonomer hergestellt wurden. Das Forschungsprojekt ResolVe adressiert die technische Machbarkeit sowohl im Labor- als auch im Technikumsmaßstab sowie die Erarbeitung eines vollständigen Recyclingkonzepts für den weit verbreiteten Kunststoff Polystyrol mittels chemischen Recyclings. Polystyrol wird üblicherweise im Verpackungsbereich, in Gehäusen von Haushalts- und Elektronikartikeln und als Isolationsmaterial im Bau eingesetzt.

Abbildung 2: Batch-Stahl-Reaktor der Neue Materialien Bayreuth GmbH für das chemische Recycling von Polystyrol im Labormaßstab.

 

NMB erforscht im ResolVe-Projekt das chemische Recycling von Polystyrol im größeren Labormaßstab mit Hilfe eines Batch-Stahl-Reaktors. Insbesondere werden die Auswirkungen von Verunreinigungen, die typischerweise in verschiedenen Abfallströmen vorhanden sind, auf die Qualität des erhaltenen Styrolmonomers untersucht. Das Ziel hiervon ist neben einem generellen Verständnis der Depolymerisation auch die Festlegung von Mindestreinheiten des Polystyrolabfalls für diesen Recyclingprozess.

Weiterhin erforscht NMB die destillative Aufreinigung des aus dem chemischen Recycling gewonnen Styrols. Ziel ist insbesondere auch die Bereitstellung von aufgereinigtem Styrolmonomer für die Herstellung von neuwertigem Polystyrol-Kunststoff beim Partner INEOS Styrolution.

Weitere Informationen unter: www.resolve-project.com

Das Projekt wird zusammen mit den Projektpartnern INEOS Styrolution Group GmbH, INEOS Köln GmbH und den Instituten für Aufbereitung und Recycling (I.A.R.) bzw. Kunststoffverarbeitung (IKV) der RWTH Aachen vom NMB in Zusammenarbeit mit der Universität Bayreuth durchgeführt. Das Projekt ist auf drei Jahre (2017 – 2020) angelegt und wird im BMBF-Programm „Forschung für Nachhaltige Entwicklung“ (FONA) als Teil der Initiative „Plastik in der Umwelt – Quellen, Senken, Lösungsansätze“ unter dem FKZ 033R194D gefördert.

 

                              


Ansprechpartner:

Neue Materialien Bayreuth GmbH
Dr. Tristan Kolb | Tel. 0171 329 58 83 | E-Mail: tristan.kolb@nmbgmbh.de