Wiederverwertung von Kunststoffen werkstofflich gegenüber energetisch

Das Wichtigste auf einen Blick

• Werkstoffliches Recycling hält den Kohlenstoff im Polymer, energetische Verwertung setzt ihn überwiegend als Kohlendioxid frei.
• Kunststoffverpackungen erreichen werkstofflich rund zwei Drittel, alle Kunststoffabfälle zusammen etwa ein Drittel.
• Eine Tonne Polyethylen enthält rund 857 Kilogramm Kohlenstoff und ergibt verbrannt etwa 3,14 Tonnen Kohlendioxid.
• Polyethylen liefert als Brennstoff rund 43 Megajoule je Kilogramm, gemischte Fraktionen 30 bis 40.
• Über die Rezyklatqualität entscheiden Sortierung, Additive und Restfeuchte, nicht das Verfahren allein.

Zwei Wege, ein Stoffstrom

Werkstoffliche Verwertung erhält das Polymer. Sortierung, Zerkleinerung, Wäsche und Extrusion liefern Mahlgut oder Regranulat für neue Folien, Flaschen und Rohre. Der Energiebedarf liegt deutlich unter dem der Primärsynthese aus Erdöl oder Erdgas.

Große Aufbereitungsanlagen betreiben Interzero in Berlin, PreZero mit Sitz in Neckarsulm und Der Grüne Punkt in Köln. Die energetische Verwertung nutzt dagegen den Heizwert: Müllverbrennungsanlagen von EEW Energy from Waste oder MVV Umwelt erzeugen Strom und Fernwärme, Zementwerke von Heidelberg Materials und Dyckerhoff ersetzen mit Ersatzbrennstoffen Steinkohle. Der Werkstoff ist danach verloren.

Rohstoffliche Verfahren stehen dazwischen: Pyrum Innovations in Dillingen verschwelt Altreifen, Carboliq in München verflüssigt gemischte Kunststoffe, BASF in Ludwigshafen verarbeitet Pyrolyseöl im Verbund. Die amtliche Statistik zählt sie zur energetischen Verwertung.

Sortiertechnik, Aufbereitung und Prüfung

Nahinfrarotsysteme von TOMRA Sorting in Mülheim-Kärlich und STEINERT in Köln trennen Polyolefine, PET und Polystyrol. In der PVC-Fensterbranche organisiert Rewindo in Bonn die Rücknahme, Kunststoff Recycling Grünstadt bereitet Profile zu Mahlgut auf.

Vor dem Einsatz zählen Schmelzeindex, Zugfestigkeit und Restkontamination. Labore wie das SKZ in Würzburg und Fraunhofer UMSICHT in Oberhausen prüfen Rezyklate.

Rechenbeispiel: eine Tonne Polyethylen

Polyethylen besteht zu 85,7 Prozent aus Kohlenstoff. Eine Tonne enthält damit rund 857 Kilogramm Kohlenstoff. Bei vollständiger Verbrennung entstehen daraus etwa 3,14 Tonnen Kohlendioxid, weil jedes Kohlenstoffatom ein Molekül Kohlendioxid bindet.

Bleibt derselbe Stoff im Kreislauf, entfällt diese Emission. Ersetzt eine Tonne Regranulat eine Tonne Neuware, werden je Anwendung grob 1,5 bis 2 Tonnen Kohlendioxid vermieden. Die mechanische Aufbereitung braucht nur einen kleinen Teil dieser Gutschrift.

Quoten aus dem Abfallwirtschaftsbericht

Der Abfallwirtschaftsbericht der Bundesregierung erscheint nach dem Kreislaufwirtschaftsgesetz alle vier Jahre und berichtet über Aufkommen, Verwertung und Beseitigung. Für Kunststoffverpackungen weist die Umweltbundesamt-Bewertung der Verpackungsabfälle eine werkstoffliche Verwertungsquote von rund zwei Dritteln aus. Über alle Kunststoffabfälle sinkt sie auf etwa ein Drittel, die Mengen führt die Umweltbundesamt-Statistik zum Abfallaufkommen auf.

Der überwiegende Rest wird energetisch verwertet, meist in Müllverbrennungsanlagen und Ersatzbrennstoffkraftwerken. Rohstoffliche Anlagen haben bislang geringe Kapazität.

Kosten und Produktqualität

Kosten entstehen vor allem bei Sammlung, Sortierung und Aufbereitung. Die Erfassung von Leichtverpackungen finanziert sich über Beteiligungsentgelte der Systembetreiber nach dem Verpackungsgesetz. Bei dünnwandigen, verbundenen oder stark verschmutzten Fraktionen übersteigen die Aufbereitungskosten schnell den Erlös für Regranulat. Die energetische Verwertung erwirtschaftet dagegen Erlöse aus Heizwert und Verbrennungsgebühr.

Sortenreine Rezyklate erreichen nahezu das Eigenschaftsniveau von Neuware. Mischfraktionen liefern schwankende Kennwerte, weil Additive, Farben, Fremdpolymere und Restfeuchte die Verarbeitung stören. Für tragende Bauteile sind daher Neuwareanteile oder Additivpakete nötig.

Rechtlicher Rahmen und Nachweispflichten

Das Kreislaufwirtschaftsgesetz gibt eine fünfstufige Abfallhierarchie vor: Vermeidung, Vorbereitung zur Wiederverwendung, Recycling, sonstige Verwertung, Beseitigung. Werkstoffliches Recycling steht damit über der energetischen Verwertung, solange es technisch möglich und wirtschaftlich zumutbar ist. Ziele und Instrumente beschreibt das BMUKN in seinem Überblick zur Kreislaufwirtschaft.

Betreiber trifft die Dokumentationspflicht: Mengen, Verwertungswege und Entsorgungsnachweise müssen nachvollziehbar sein. Der Rezyklateinsatz gehört in Spezifikationen und Lieferverträge.

Prüfschema für den Betrieb

1. Stoffstrom erfassen: Sortenreinheit, Verschmutzung, Verbunde, Additive und Feuchte bestimmen.
2. Zielprodukt festlegen: Anforderungen an Festigkeit, Farbe und Lebensmittelkontakt klären.
3. Aufbereitung prüfen: Sortier-, Wasch- und Extrusionsschritte samt Energiebedarf abschätzen.
4. Bilanzen vergleichen: Energiebedarf, Kohlendioxidgutschrift und Entsorgungskosten je Tonne gegenüberstellen.
5. Abnahme sichern: Lieferverträge und Qualitätssicherung für das Regranulat regeln.

Häufige Fragen

Ist energetische Verwertung grundsätzlich schlechter als werkstoffliches Recycling?

Nein, sie ist die zweitbeste Stufe der Abfallhierarchie. Wo sortenreine Erfassung technisch oder wirtschaftlich scheitert, ersetzt die Verbrennung Steinkohle, Braunkohle oder Erdgas. Der Kohlenstoff bleibt aber außerhalb des Kreislaufs.

Wie hoch ist die werkstoffliche Verwertungsquote von Kunststoffabfällen?

Für Verpackungen liegt sie bei rund zwei Dritteln, für alle Kunststoffabfälle bei etwa einem Drittel. Der Rest geht überwiegend in die energetische Verwertung.

Was kostet werkstoffliches Recycling gegenüber der Verbrennung?

Die Aufbereitungskosten hängen stark von der Fraktion ab. Bei sauberen, sortenreinen Strömen kann Regranulat preislich mit Neuware konkurrieren. Bei Mischkunststoffen übersteigen Sammlung und Sortierung oft den Materialwert, während die Verbrennung über den Heizwert einen Teil der Kosten deckt.

Welche Rolle spielt die Nationale Kreislaufwirtschaftsstrategie?

Sie bündelt die Ziele der Bundesregierung für zirkuläres Wirtschaften und setzt Schwerpunkte bei Kunststoffen, etwa höhere Rezyklatanteile und bessere Sortiertechnik. Einzelheiten nennt die Nationale Kreislaufwirtschaftsstrategie des BMUKN.