Nachhaltiges Plastik: Recycling braucht Analytik

Es gibt hunderte verschiedene Plastikarten. In der Anwendung ist die Vielfalt praktisch, beim Recycling aber wird sie zum Problem. Denn für die Fertigung von hochwertigen Produkten aus Polymerabfällen müssen die Kunststoffe sortenrein getrennt werden. Sonst leiden die Materialeigenschaften. Analytische Verfahren ebnen den Weg in die Kreislaufwirtschaft.

Allein in Deutschland fallen jährlich mehrere Millionen Tonnen Kunststoffabfälle an, von denen nur rund ein Drittel recycelt wird. Bei Glasverpackungen hingegen liegt die Wiederverwertungsquote zwischen 85 und 90 Prozent. Die Kreislaufführung von Plastik ist immer noch eine Herausforderung, denn Kunststoffabfälle liegen meist als Materialmix vor. So bestehen die Etiketten von Flaschen aus Polyethylenterephthalat (PET) teils aus anderen Kunststoffen wie Polyethylen, Polypropylen oder sogar Polyvinylchlorid (PVC). Unterschiedliche thermoplastische Polymere lassen sich zwar gemeinsam einschmelzen, mischen sich aber nicht gut. In dem recyceltem Material bilden sich schon bei einem Fremdstoffanteil von wenigen Prozent sogenannte Korngrenzen, die zu schlechteren Materialeigenschaften und daher zum Downcycling führen. Für eine Aufbereitung ohne Qualitätseinbußen braucht man sortenreine Kunststoffe. Neben physikalischen Trennverfahren kommen in der Sortierung von Plastikabfällen Scanner für die Nahinfrarot-Spektroskopie zum Einsatz.

In der Erprobung befinden sich zudem auf der Fluoreszenzspektroskopie basierende Sortieranlagen. Eine Möglichkeit ist, den Polymermaterialien schon bei der Herstellung Fluoreszenzmarker zuzusetzen. Bei Anregung mit UV-Licht leuchten die Kunststoffe dann charakteristisch und lassen sich so sortieren. An einem Verfahren, das die Eigenfluoreszenz von Polymeren nutzt und ohne zugesetzte Tracer auskommt, wird ebenfalls geforscht.

Die Wiederverwendung von Kunststoffen ist immer ein Spagat zwischen Ressourcen- und Verbraucherschutz. Laut der EU-Chemikalienverordung Reach müssen Recycling-Unternehmen sicherstellen, dass die aufbereiteten Materialien keine Schadstoffe enthalten. Bei industriellen Abfällen können sie sich auf Informationen aus der vorgelagerten Lieferkette stützen. Bei der Rückgewinnung von Polymeren aus Haushaltsmüll aber ist eine ausführliche Laboranalyse meist unumgänglich.