Upcycling: Neue Werkstoffe aus PET-Abfällen des gelben Sacks

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Kunststoffabfälle und ein unsachgemäßer Umgang mit ihnen führen zu
globalen Umweltproblemen. Besonders Verpackungskunststoffe sind
problematisch, wenn sie nicht wieder einem weiteren Nutzungskreislauf
zugeführt werden. Im Forschungsvorhaben »UpcyclePET« hat das Fraunhofer
LBF zusammen mit Partnern einen neuen Werkstoff auf Basis gebrauchter
Getränkeflaschen aus PET (Polyethylenterephthalat) entwickelt. Dieser neue
Werkstoff weist Eigenschaften auf, die denen von kurzglasfaserverstärkten
Neuware-Kunststoffen ähneln. Zudem weist der Werkstoff einen deutlich
verbesserten CO₂-Fußabdruck auf, wie der Projektpartner Öko-Institut in
einer orientierenden Lebenszyklusanalyse ermittelt hat.

Mit diesen Eigenschaften ausgestattet, haben die neuen Werkstoffe ein
hohes Potential, vor allem bei größeren Bauteilen in technischen
Anwendungen, wie zum Beispiel in Automobilen, in Möbeln oder im
Baubereich, eingesetzt zu werden.

»Das Forschungsvorhaben hat gezeigt, wo Grenzen liegen und wo noch
erhebliches Potential schlummert«, erläutert Dr. Tapio Harmia,
Geschäftsführer der Firma EASICOMP, einem Experten für
langglasfaserverstärkte Thermoplaste. »Dabei müssen die besonderen
Anforderungen von Prozessketten mit Sekundärrohstoffen, wie eine
verlässliche und planbare Verfügbarkeit in Menge und Qualität, besonders
berücksichtigt werden«, ergänzt Dr. Volker Strubel, Verbundkoordinator des
Projekts. »Ganzheitliche Lösungen für ein hochwertiges Re- und Upcycling
sind oft branchen- und anwendungsspezifisch. Sie erfordern daher, Akteure
entlang der Wertschöpfungskette, beispielswiese Verarbeiter, Konstrukteure
und Anwender, frühzeitig in Entwicklungen einzubinden«, erläutert Dr.
Frank Schönberger, Abteilungsleiter »Polymersynthese« im Fraunhofer LBF.

Folgeprojekt erforscht Qualitätssteigerung der PET-Stoffströme

Im Folgeprojekt »UpcyclePETPlus« werden sich die Kernpartner mit dem
Entsorger Jakob Becker und dem Spezialisten für Spritzgussbauteile, KS
Innovation, zwei weiteren zentralen Herausforderungen stellen, um
wirtschaftlich attraktive und nachhaltige Upcycling-Lösungen zu
entwickeln.

Zum einen werden Sekundär-Stoffströme adressiert, die deutlich geringere
Qualitäten und hohe Qualitätsschwankungen mit sich bringen, so wie etwa
PET-reiche Fraktionen des dualen Systems, die heute im Wesentlichen nicht
werkstofflich verwertet werden können. Im Projekt werden deshalb Trenn-
und Reinigungsverfahren zur Qualitätssteigerung der PET-Stoffströme
angewandt und weiterentwickelt.

Zum anderen haben sich die Projektpartner das Ziel gesetzt, die
Schnittstelle zwischen Werkstoffentwicklung und Herstellprozess des
Bauteils optimal zu gestalten. So werden an ausgewählten PET-Stoffströmen
LFT-Werkstoffe durch maßgeschneidertes Blenden und Additivieren
entwickelt. Schließlich wird der Einfluss und die Wechselwirkung von
Faserlänge, Faser- und Rezyklatgehalt sowie der Additivierung gezielt mit
Blick auf die anwendungsgerechten Eigenschaften des hergestellten Bauteils
untersucht und der dafür eingesetzte Spritzgussprozess optimiert.

Ziel von »UpcyclePETPlus« ist, die bislang nicht stofflich verwertbaren
Bestandteile von PET-Verpackungsabfällen für eine hochwertige technische
Anwendung zu erschließen. Das dabei neu zu entwickelnde Verfahren soll
einen wichtigen Beitrag zur Kreislaufwirtschaft bei
Verpackungskunststoffen leisten und die Ressourcen- und Klimaeffizienz der
Kunststoff anwendenden Industrie verbessern.