Kunststoffarten
Teil von Wiederverwertung von Kunststoffen: Rechtliche Grundlagen und Quoten
Wiederverwertung von Kunststoffen Bewertung der Verfahren nach Ökobilanz
Ökobilanz-Vergleich für Wiederverwertung von Kunststoffen: mechanisches und chemisches Recycling, energetische Verwertung, UBA-Studien und EU-Rezyklatquoten.
Das Wichtigste auf einen Blick
- Mechanisches Recycling schneidet in Ökobilanzen am besten ab: 5 bis 15 Gigajoule Energieaufwand je Tonne Rezyklat gegenüber 70 bis 80 Gigajoule für Neuware aus Naphtha.
- Fraunhofer UMSICHT hat für das Umweltbundesamt die Pyrolyse und Vergasung gemischter Abfälle bilanziert und findet Vorteile nur bei hoher Ölausbeute und emissionsarmem Strom.
- Energetische Verwertung setzt den Kohlenstoff frei: Eine Tonne Polyolefin ergibt rund 3,1 Tonnen Kohlendioxid, der Werkstoff ist danach verloren.
- Die Europäische Union verlangt ab 2025 mindestens 25 Prozent Rezyklat in PET-Getränkeflaschen, ab 2030 mindestens 30 Prozent in allen Getränkeflaschen.
- Vergleiche bleiben nur belastbar, wenn funktionelle Einheit, Systemgrenze, Allokation und Gutschriften offengelegt sind.
Studienlage: Worauf die Bewertung beruht
Wer Wiederverwertung von Kunststoffen bewerten will, arbeitet mit Ökobilanzen nach DIN EN ISO 14040 und 14044. Das Umweltbundesamt hat den Rahmen für diese Bewertung ausgearbeitet und stellt mit ProBas eine öffentliche Datenbank für Sachbilanzen bereit.
Zwei Arbeiten prägen die deutsche Diskussion. Fraunhofer UMSICHT hat im Auftrag des Umweltbundesamts die Umweltwirkungen des chemischen Recyclings untersucht, der Endbericht erschien 2019 in der Reihe UBA Texte. Für Getränkeverpackungen hat das IFEU Heidelberg die Ökobilanzen aktualisiert und Rezyklateinsatz, Mehrweg und Einweg getrennt gerechnet.
Jeder Vergleich hängt an der funktionellen Einheit, an der Systemgrenze und an der Allokation von Sammlung und Sortierung. Unterschiede zwischen Studien entstehen meist aus diesen Annahmen, nicht aus der Anlagentechnik. Seine Einschätzungen zur Kreislaufwirtschaft bündelt das Umweltbundesamt auf der Themenseite zur Sekundärrohstoffwirtschaft.
Mechanisches Recycling: der niedrigste Energiebedarf je Tonne
Das werkstoffliche Recycling beginnt mit Sammlung und Sortierung, es folgen Zerkleinerung, Wäsche und Extrusion. Nahinfrarotsortierer trennen Polyolefine und PET heute mit hohen Ausbeuten.
Der kumulierte Energieaufwand liegt bei etwa 5 bis 15 Gigajoule je Tonne Rezyklat. Für Neuware aus Naphtha werden 70 bis 80 Gigajoule je Tonne gerechnet, weil Rohstoff und Prozessenergie zusammenkommen. Daraus ergibt sich die oft genannte Einsparung von 1,5 bis 2 Tonnen Kohlendioxidäquivalenten je Tonne HDPE-Rezyklat, abhängig von Strommix und Transportweg.
Grenzen setzen Verbunde, Störstoffe, Additive und Farben. Die Angaben des Umweltbundesamts zu Verpackungsabfällen zeigen, dass ein erheblicher Teil der Kunststoffabfälle nicht stofflich verwertet wird. Mit jedem Durchlauf sinken außerdem Kettenlänge und Qualität des Polymers.
Chemisches Recycling: Pyrolyse und Vergasung in der Bilanz
Pyrolyseanlagen arbeiten bei 400 bis 600 Grad Celsius, Vergasungsanlagen oberhalb von 700 Grad Celsius. Aus dem Prozess kommen Pyrolyseöle, Synthesegas und Rückstände, die zu Basischemikalien aufbereitet werden.
Die Studie von Fraunhofer UMSICHT zeigt: Der Treibhausgasvorteil gegenüber der energetischen Verwertung ist gering, sobald Trocknung, hohe Temperaturen und fossiler Strom in die Bilanz eingehen.
Erst eine hohe Ölausbeute und ein emissionsarmer Strombezug verschieben das Ergebnis deutlich. Für die Anrechnung auf Quoten nutzen Unternehmen die Massenbilanz: Sie ordnet Rezyklatanteile rechnerisch zu, ohne den Kohlenstoff stofflich zu verfolgen.
Das Umweltbundesamt ordnet die Verfahren als Ergänzung für gemischte, verschmutzte Fraktionen ein, nicht als Ersatz für das werkstoffliche Recycling. Für sortenreine Abfälle bleibt das mechanische Recycling die günstigere Option, weil es weniger Energie und weniger Prozesswasser benötigt. Ob chemisch gewonnene Mengen auf die Recyclingquoten angerechnet werden, ist politisch umstritten.
Energetische Verwertung: Wärme, Strom und verlorener Kohlenstoff
Müllverbrennungsanlagen und Ersatzbrennstoffkraftwerke nutzen Kunststoffabfall als Brennstoff und verdrängen Kohle oder Gas. Der Kohlenstoff der Polymere wird dabei vollständig als Kohlendioxid freigesetzt.
Bei einem Kohlenstoffanteil von rund 85 Prozent liefert eine Tonne Polyolefin rechnerisch etwa 3,1 Tonnen Kohlendioxid. Gutschriften für ausgekoppelte Wärme und Strom senken die Nettoemissionen in der Bilanz, sie ändern aber nichts am Materialverlust. Das Abfallaufkommen und die Verwertungswege in Deutschland zeigen, wie groß dieser Stoffstrom ist.
Kennzahlen der drei Verfahren im Vergleich
| Verfahren | Treibhausgase je Tonne Einsatz | Energiebedarf | Ressourcenschonung |
|---|---|---|---|
| Mechanisches Recycling | Einsparung von 1,5 bis 2 Tonnen CO2-Äquivalenten gegenüber Neuware | 5 bis 15 Gigajoule, überwiegend Strom | hoch, die Polymerstruktur bleibt erhalten |
| Chemisches Recycling | Vorteile nur bei hoher Ölausbeute und emissionsarmem Strom | oberhalb von 700 Grad Celsius, hoher Strom- und Wärmebedarf | mittel, Basischemikalien werden neu aufgebaut |
| Energetische Verwertung | rund 3,1 Tonnen Kohlendioxid direkt, abzüglich Gutschriften | gering, keine Aufbereitung nötig | keine, der Werkstoff geht verloren |
Rechtlicher Rahmen: Quoten, Nachweise und Rezyklatanteil
Die Richtlinie (EU) 2019/904 verlangt ab 2025 mindestens 25 Prozent Rezyklat in PET-Getränkeflaschen und ab 2030 mindestens 30 Prozent in allen Getränkeflaschen. Die Verordnung (EU) 2025/40 über Verpackungen und Verpackungsabfälle hebt die Recyclingquoten für Kunststoffverpackungen in mehreren Stufen an.
Wie Hersteller den Rezyklatanteil berechnen, prüfen und melden, regelt der Durchführungsbeschluss der Kommission zum Rezyklatanteil in Einweggetränkeflaschen. Für Umweltgutachten zählt, ob eine Quote stofflich erfüllt wird oder rechnerisch, etwa über Massenbilanzen und Gutschriften aus chemischen Verfahren.
Häufige Fragen
Welches Verfahren hat die beste Ökobilanz?
Bei sortenreinen Abfällen das mechanische Recycling. Es erhält die Polymerstruktur und benötigt 5 bis 15 Gigajoule je Tonne Rezyklat.
Warum gilt chemisches Recycling nur als Ergänzung?
Weil der Energiebedarf hoch ist und sich gemischte, verschmutzte oder verbundene Fraktionen oft nur so verwerten lassen.
Zählt energetische Verwertung als Recycling?
Rechtlich gilt sie als sonstige Verwertung, nicht als stoffliche Verwertung. Für Kreislaufziele zählt sie deshalb nicht.
Welche Stellschrauben entscheiden über das Ergebnis?
Funktionelle Einheit, Systemgrenze, Strommix, Sortierverluste und die Gutschrift für vermiedene Neuware.
Wie belastbar sind die genannten Zahlen?
Es sind Literaturwerte für Polyolefine. Einzelfallbilanzen brauchen die Daten der konkreten Anlagenkette, sonst bleibt die Spanne groß.