Chemisches Recycling von Kunststoffabfällen: Vielversprechende Aussichten, aber weniger als 1 % Marktanteil – Branchendurchbruch erfordert Richtlinien und Standards (1)
Die wichtigsten Recycling- und Verwertungsmethoden für Kunststoffabfälle umfassen derzeit mechanisches und chemisches Recycling, Deponierung und Verbrennung. Weltweit fallen jährlich über 350 Millionen Tonnen Kunststoffabfälle an, von denen weniger als 10 % mechanisch recycelt werden; der Rest wird deponiert, verbrannt oder einfach entsorgt. Chemisches Recycling von Kunststoffabfällen ermöglicht eine effektive Rückgewinnung, Upcycling und fördert die Kreislaufwirtschaft. Derzeit liegt der Anteil der chemisch recycelten Kunststoffabfälle jedoch bei unter 1 %, und die Branche befindet sich noch in der Entwicklungsphase.
Im globalen Vergleich sind Regionen und Länder wie die Europäische Union, die USA, Japan und Südkorea in der Entwicklung der chemischen Recyclingindustrie für Kunststoffabfälle relativ weit fortgeschritten. In diesen Gebieten wurden zahlreiche Projekte initiiert, von denen einige bereits seit Jahren stabil laufen. In den letzten Jahren haben einige Länder und Regionen entsprechende Richtlinien und Standards eingeführt, um die nachhaltige Entwicklung ihrer lokalen chemischen Recyclingindustrie für Kunststoffabfälle zu fördern.
Unter Berücksichtigung der aktuellen politischen Rahmenbedingungen der chinesischen Kunststoffrecyclingindustrie, der Verfügbarkeit minderwertiger Kunststoffabfälle und der Fortschritte bei der Industrialisierung entsprechender Projekte wird empfohlen, die Verwendung minderwertiger Kunststoffabfälle im chemischen Recycling zu fördern. Gleichzeitig sollten die Bemühungen zur Formulierung von Branchennormen und Produktstandards mit strengen Anforderungen für die Kunststoffrecyclingindustrie beschleunigt und ein Zertifizierungssystem auf Basis der Massenbilanzmethode schnellstmöglich eingeführt werden.
Aktueller Stand der globalen chemischen Recyclingindustrie für Kunststoffabfälle
Das chemische Recycling von Kunststoffabfällen ermöglicht die Verwertung minderwertiger Kunststoffe, die sich nicht physikalisch recyceln lassen. Es reduziert die Deponierung und Verbrennung von Kunststoffabfällen, wodurch die Umweltverschmutzung verringert und Ressourcen geschont werden. Darüber hinaus kann es die Marktnachfrage nach recycelten Kunststoffen sowohl quantitativ als auch qualitativ decken und so aus Abfall wertvolle Rohstoffe gewinnen.
Die Entwicklungsperspektiven der chemischen Recyclingindustrie für Kunststoffabfälle sind vielversprechend.
Weltweit herrscht weitgehend Einigkeit darüber, dass das physikalische Recycling von Kunststoffabfällen Vorrang vor dem chemischen Recycling hat, welches wiederum Vorrang vor der Verbrennung zur Energiegewinnung genießt. Angesichts der zunehmenden globalen Aufmerksamkeit für die Umweltverschmutzung bietet die chemische Recyclingindustrie für Kunststoffabfälle vielversprechende Entwicklungsperspektiven.
Laut Prognosen des Beratungsunternehmens Wood Mackenzie wird die Menge an Kunststoffabfällen, die dem chemischen Recycling zugeführt werden, von 2020 bis 2040 durchschnittlich um 14,8 % pro Jahr steigen. Bis Ende 2040 sollen durch chemisches Recycling 13 Millionen Tonnen minderwertiger Kunststoffabfälle zurückgewonnen werden. Derzeit werden die meisten Kunststoffabfälle zur Stromerzeugung verbrannt, doch diese Situation könnte sich in Zukunft ändern. Die Europäische Union hat beschlossen, Müllverbrennungsanlagen bis spätestens Ende 2030 in den EU-Emissionshandel einzubeziehen und eine CO₂-Steuer auf den Teil der Verbrennung fossiler Brennstoffe zu erheben. Deutschland hat mit der Erhebung einer CO₂-Emissionssteuer auf Müllverbrennungsanlagen eine Vorreiterrolle eingenommen. Aufgrund dieser politischen Maßnahmen dürfte die Verbrennung zur Strom- oder Wärmeerzeugung künftig nicht mehr die primäre Verwertungsmethode für minderwertige Kunststoffabfälle sein.
Die chemische Recyclingindustrie für Kunststoffabfälle in den Industrieländern entwickelt sich rasant.
Die globale chemische Recyclingindustrie für Kunststoffabfälle befindet sich insgesamt noch in der Entwicklungsphase. Verschiedene Länder stehen vor Herausforderungen wie dem Aufbau und der Verbesserung der Infrastruktur für das Recycling minderwertiger Kunststoffabfälle sowie der Notwendigkeit einer weiteren Präzisierung der Richtlinien. In Europa und Amerika entwickelt sich die chemische Recyclingindustrie für Kunststoffabfälle vergleichsweise schnell, während Länder wie Japan, Indien und Südkorea ebenfalls aktiv chemische Recyclingtechnologien für Kunststoffabfälle entwickeln und anwenden. Derzeit engagieren sich große petrochemische Unternehmen in Europa, Amerika und anderen Regionen im Bereich des chemischen Recyclings von Kunststoffabfällen. Neben ihrer Beteiligung an der Alliance to End Plastic Waste (AEPW) kooperieren sie mit Technologieunternehmen, um fortschrittliche Pyrolyseöl-Verarbeitungstechnologien zu erforschen und zu entwickeln oder Technologien zur Behandlung von Kunststoffabfällen wie Pyrolyse, Vergasung und Depolymerisation zu entwickeln und die Umsetzung von Projekten zum chemischen Recycling von Kunststoffabfällen zu fördern. Darüber hinaus treiben einige Länder und Regionen den Aufbau der Recyclinginfrastruktur für Kunststoffabfälle und die Formulierung von Richtlinien voran, und die globale chemische Recyclingindustrie für Kunststoffabfälle hat eine vielversprechende Zukunft.
Politische Standards haben einen direkten Einfluss auf die vorgelagerten und nachgelagerten Bereiche der chemischen Recyclingindustrie für Kunststoffabfälle.
Aus politischer Sicht unterscheiden sich die Einstellungen zum chemischen Recycling von Kunststoffabfällen zwischen den Ländern und Regionen. Diese Richtlinien oder Standards umfassen im Wesentlichen Folgendes:
(1) Verbindliche oder freiwillige Zielvorgaben für den Anteil an recycelten Kunststoffen (Post-Consumer Recycled Plastics, PCR) sowie auf diesen Zielvorgaben basierende Steuermaßnahmen. Diese Maßnahme fördert indirekt die Entwicklung des chemischen Recyclings von Kunststoffabfällen, indem sie den Verbrauchermarkt für Produkte aus Recyclingmaterialien erweitert. Die Auswirkungen von PCR-Zielvorgaben sind relativ weitreichend; derzeit haben weltweit mehr als ein Dutzend Länder und Regionen verbindliche oder freiwillige Zielvorgaben für den PCR-Anteil in Kunststoffverpackungen bis Ende 2025 formuliert.
(2) Maßnahmen, die das chemische Recycling von Kunststoffabfällen direkt fördern oder einschränken, sowie Maßnahmen, die Projekte im Zusammenhang mit dem chemischen Recycling von Kunststoffabfällen fördern oder einschränken.
(3) Verbindliche Recyclingquoten für Kunststoffabfälle: Die verpflichtende Wiederverwertung von Kunststoffabfällen wird die Recyclingmenge von minderwertigen Kunststoffabfällen erhöhen. Da diese Abfälle durch physikalische Recyclingverfahren nicht effektiv verwertet werden können, wird dies indirekt die Entwicklung der chemischen Recyclingindustrie für Kunststoffabfälle fördern.
Große petrochemische Unternehmen engagieren sich sukzessive im Bereich des chemischen Recyclings von Kunststoffabfällen.
Aus Sicht der technologischen Forschung und Entwicklung umfasst die chemische Recyclingtechnologie für Kunststoffabfälle Sortier- und Vorbehandlungstechnologien, chemische Behandlungstechnologien für Kunststoffabfälle sowie Weiterverarbeitungstechnologien. Die Sortiertechnologie für minderwertige Kunststoffabfälle weist dabei noch erhebliche Probleme auf, was die stabile Versorgung mit diesen Abfällen beeinträchtigt und einen Engpass in der industriellen Wertschöpfungskette darstellt. Verschiedene technologische Verfahren zur Behandlung von Kunststoffabfällen haben jeweils unterschiedliche Anwendungsbereiche. Die Pyrolysetechnologie wird von den meisten petrochemischen Unternehmen eingesetzt, da sie sich für Additivpolymere wie Polyethylen und Polypropylen eignet, die einen relativ großen Anteil der minderwertigen Kunststoffabfälle ausmachen. Die Pyrolyseprodukte können mit der bestehenden petrochemischen Infrastruktur weiterverarbeitet werden, um ein chemisches Recycling zu ermöglichen. Prognosen verschiedener Brancheninstitutionen zufolge wird der Anteil der Pyrolysetechnologie an der Kunststoffabfallbehandlung in Zukunft rapide ansteigen.
Aus Sicht der Technologieentwickler gibt es zahlreiche Anbieter von Technologien zur Behandlung von Kunststoffabfällen, vorwiegend kleine, spezialisierte Unternehmen wie beispielsweise die britischen Firmen Plastic Energy und Mura sowie das dänische Unternehmen Quantafuel. In den letzten Jahren sind auch große globale Petrochemiekonzerne in den Bereich des chemischen Recyclings von Kunststoffabfällen eingestiegen: Petrochemische Produktionsunternehmen wie BASF, Total und Shell verarbeiten hauptsächlich Pyrolyseöl, einige Unternehmen haben darüber hinaus Weiterverarbeitungstechnologien für Pyrolyseöl entwickelt. Auch Unternehmen wie ExxonMobil und Chevron haben eigene chemische Recyclingverfahren für Kunststoffabfälle entwickelt; petrochemische Technologieentwicklungsunternehmen wie Axens und Haldor Topsoe haben Technologien zur Pyrolyse von Kunststoffabfällen oder zur Weiterverarbeitung von Pyrolyseöl entwickelt und eigene Technologiemarken etabliert.
