In welchem Ausmaß werden die Emissionen durch das Recycling und die Regeneration von Kunststoffabfällen reduziert?
Im Alltag sehen wir häufig recycelte PET-Flaschen, die mit der Angabe gekennzeichnet sind, dass sie weniger CO2-Emissionen verursachen, wenn sie zu Kleidung verarbeitet werden. Die Gesellschaft plädiert dafür, dass sich die Öffentlichkeit am Müllrecycling beteiligt, da dies nicht nur den Abfall reduziert, sondern auch als emissionsmindernd angesehen wird.
Mit der schrittweisen Weiterentwicklung des dualen Kohlenstoffziels ist die Reduzierung der Emissionen, die durch Kreislaufwirtschaft und Kunststoffrecyclingprodukte erreicht werden kann, zu einem zentralen Schwerpunkt für Unternehmen geworden. Dies betrifft nicht nur Recycling- und Regenerationsunternehmen, sondern hat auch Auswirkungen auf Markenunternehmen und sogar vorgelagerte Polymerunternehmen.
Durch das Recycling und die Wiederverwendung von Kunststoffabfällen wird nicht nur die Umweltbelastung durch Abfälle verringert, sondern es können auch Ressourcen als Rohstoffe wiederverwendet werden, wodurch der Bedarf an neuen Materialien ersetzt wird, der eng mit den CO2-Emissionen der Produkte verbunden ist.
Im Jahr 2019 veröffentlichte die Zeitschrift Nature Climate Change einen Artikel mit dem Titel „Strategien zur Reduzierung des globalen CO2-Fußabdrucks von Kunststoffen“. Der Artikel erwähnt, dass die globalen Treibhausgasemissionen über den gesamten Lebenszyklus herkömmlicher Kunststoffe im Jahr 2015 1,8 Milliarden Tonnen CO2-Äquivalent (CO2e) betrugen, was 4,5 % der globalen Treibhausgasemissionen ausmacht. Aktuellen Trends zufolge werden die Kohlenstoffemissionen aus Kunststoffen bis 2050 auf 6,5 Milliarden Tonnen steigen und damit 15 % des globalen Kohlenstoffbudgets ausmachen.
1. Möglichkeiten zur Reduzierung der CO2-Emissionen von Produkten
Die Nachfrage nach nachhaltigen Produkten in der internationalen Gemeinschaft wächst weiter, insbesondere um die Ziele der Kohlenstoffneutralität zu erreichen. Die Lieferkette spielt eine Schlüsselrolle bei der Erreichung der Kohlenstoffneutralität von Produkten, insbesondere in der Konsumgüterindustrie, wo sie über 80 % der Produkte ausmacht. Nachhaltige Produkte werden für die Europäische Union im Mittelpunkt der Aufmerksamkeit stehen, wie sich in der 2024 verabschiedeten Verordnung über nachhaltiges ökologisches Produktdesign (ESPR) widerspiegelt.
Die Definition nachhaltiger Produkte erfolgt aus der Perspektive des gesamten Lebenszyklus und umfasst den gesamten Prozess von den Rohstoffen des Produkts bis hin zu seiner Entsorgung und Wiederverwertung.
1) Recyclingmethode
Die Recyclingmethode kann in zwei Situationen unterteilt werden: eine ist der Abfallmodus, der sich auf das herkömmliche Basisszenario bezieht, d. h. die Festlegung der Situation, in der kein Recycling stattfindet und der Kunststoffabfall als Maßstab entsorgt wird. Ein anderer Typ bezieht sich auf das Vorhandensein von Recycling, das zwei Phasen umfasst: die Recyclingphase und die Regenerationsphase. Die Recyclingphase bezieht sich auf den Prozess, in dem relevantes Personal oder Einzelpersonen Kunststoffabfälle recyceln, die in Fischerei- oder landwirtschaftlichen Produktionsprozessen verwendet oder während Konsumprozessen erzeugt werden, um zu verhindern, dass diese Abfälle ins Meer oder in die Umwelt gelangen. Die Recyclingphase bezieht sich auf den Transport von Kunststoffabfällen von Recyclinganlagen zu Recyclingunternehmen, wo sie klassifiziert und gereinigt werden und durch Recyclingprozesse zu recycelten Rohstoffen verarbeitet werden.
2) Methoden zur Emissionsminderung
Was die Methoden zur Reduzierung des Kohlenstoffausstoßes von Produkten betrifft, so besteht eine darin, biobasierte Materialien anstelle von Materialien auf Basis fossiler Brennstoffe zu verwenden, eine andere darin, mehr erneuerbare Materialien anstelle neuer Materialien zu verwenden, und die dritte darin, erneuerbare Energien zu verwenden. Der zuvor erwähnte Artikel aus dem Jahr 2019 weist auch darauf hin, dass die Regeneration biobasierter Materialien die Emissionen reduzieren kann, aber sie ist nicht mit den Emissionsreduzierungen vergleichbar, die durch allgemeines Kunststoffrecycling erzielt werden. Erneuerbare Energien bleiben eine wichtige Quelle der Emissionsreduzierung.
Die Kohlenstoffreduzierung von Produkten wird teilweise durch die Regeneration oder Substitution der in den Produkten verwendeten Rohstoffe erreicht. Zum anderen wird sie dadurch erreicht, dass die Produkte recycelt werden, wodurch die Folgen der Verbrennung oder Deponierung vermieden werden. Die Kohlenstoffemissionen dieser Produkte selbst können nicht reduziert werden, aber ihre Entsorgungsphase kann Kohlenstoffemissionen, die durch Deponierung oder Verbrennung entstehen, durch Recycling vermeiden, was als Emissionsvermeidung bezeichnet wird. Diese Emissionsvermeidung gehört jedoch zu den späteren Phasen der Nutzung und Entsorgung des Produktlebenszyklus und wird derzeit im Allgemeinen nicht in die Berechnung der Kohlenstoffemissionen in der Lieferkette von Unternehmen einbezogen.
2. Bilanzierung der CO2-Emissionsreduzierung von Produkten
Im Jahr 2023 haben wir einen Gruppenstandard für die Berechnung der Kohlenstoffreduzierung durch Ersatzmaterialien für Kunststoffverpackungen entwickelt – die "T/ACEF 060-2023-Kriterien zur Berechnung der Kohlenstoffreduzierung für Ersatzmaterialien für Kunststoffverpackungen"; Im Jahr 2024 wurde ein weiterer Gruppenstandard herausgegeben – die "T/ACEF131-2024-Richtlinien für die Rückverfolgbarkeit und Berechnung der Kohlenstoffreduzierung beim Recycling von Kunststoffabfällen aus der Meeresfischerei". Diese beiden Standards enthalten detaillierte Vorschriften zu den Recyclingmethoden, Anwendungsbedingungen, Rückverfolgbarkeitsanforderungen und Berechnungsprozessen der Kohlenstoffreduzierung für Kunststoffverpackungsalternativen und Kunststoffabfälle aus der Meeresfischerei.
Bei der Berechnung der Kohlenstoffreduzierung von Recyclingprodukten besteht der erste Schritt darin, das Basisszenario zu klären. Das Basisszenario bezieht sich auf neue Materialprodukte, die keinen Recycling- und Regenerationsprozessen unterzogen wurden. Was wir bestimmen müssen, ist der Unterschied zwischen den verschiedenen Emissionsminderungsmethoden, die im Recyclingprozess verwendet werden, und den konventionellen Methoden ohne Recycling- und Regenerationsprozesse. Diese Emissionsminderungen müssen berechnet werden, insbesondere mit klaren Grenzen für das Recycling (Projektgrenzen). Wenn die Emissionen aus dem Recyclingprozess höher sind als die aus dem Rohstoffproduktionsprozess, wird kein Emissionsminderungseffekt erzielt.
Die Reduzierung der Kohlenstoffemissionen durch recycelte Kunststoffe besteht aus drei Teilen:Der erste Teil besteht darin, den Unterschied bei den Kohlenstoffemissionen zwischen dem Verhalten beim Recycling von Kunststoffabfällen und dem entsprechenden Basisabfallverhalten zu vergleichen, d. h. die Vermeidung von Emissionen; Der zweite Teil betrifft die Kohlenstoffemissionen zwischen der Verwendung von Kunststoffabfällen zur Herstellung von Recyclingmaterialien und dem Ersatz des gleichen Gewichts an neuen Materialien; Der dritte Teil betrifft die zusätzlichen Kohlenstoffemissionen, die während des Regenerationsprozesses entstehen. Die Kohlenstoffreduzierung des Endprodukts ist die Summe des ersten und zweiten Teils abzüglich des dritten Teils.
Der Unterschied bei den Kohlenstoffemissionen zwischen recycelten Produkten und neuen Materialien liegt nur in den Kohlenstoffemissionen, die bei der Herstellung der Rohstoffe verbraucht werden. Der Prozess der Herstellung von Kunststoffprodukten ist derselbe und muss während des gesamten Lebenszyklus nicht neu berechnet werden, während der Prozess der Abfallentsorgung im Backend anders ist.
Hieraus lässt sich erkennen, dass die CO2-Emissionen der Rohstoffe den Prozess vom Abbau bis zur Herstellung beinhalten, während die CO2-Emissionen von Recyclingmaterialien nicht mehr die Produktionsphase der Rohstoffe umfassen müssen, sondern das Sammeln, Klassifizieren, Reinigen, Zerkleinern, Reinigen, Waschen und Trocknen der Recyclingmaterialien. Zweitens geht es beim Recycling von Kunststoffen darum, die Emissionen von Produktmaterialien zu reduzieren, basierend auf einem Vergleich der CO2-Fußabdrücke. Insgesamt verursacht der Recyclingprozess immer noch CO2-Emissionen. Wenn die Ersatzmaterialien außerdem verschiedene Materialien wie Papier, Glas, biologisch abbaubare Kunststoffe sowie unterschiedliche Arten und Anteile von Kunststoffrecyclingmaterialien wie PET, PP, PE usw. umfassen, können sie alle auf Grundlage dieses Berechnungsprinzips berechnet werden. Beide Standardtexte enthalten spezifische Berechnungsformeln. Für die Emissionsfaktoren (EF) verschiedener Materialien werden aufgrund des Mangels an entsprechenden Daten in China im Allgemeinen Daten aus der internationalen Literatur oder Website-Daten autorisierter Institutionen verwendet.
Den Forschungsergebnissen britischer Wissenschaftler zufolge beträgt der CO2-Fußabdruck einer 16,6 g schweren Schale aus recyceltem PET 23,42 g CO2e. Die Herstellung einer Schale mit 85 % Recyclinganteil weist einen um 60 % niedrigeren CO2-Fußabdruck auf als der Benchmark für die Verwendung von Neumaterialien. Wenn die Abfallrecyclingquote von 22,5 % auf 32 % erhöht wird, verringert sich der CO2-Fußabdruck um 2 %. Wir nehmen Verpackungen mit 30 % recyceltem PET als Beispiel im Standardanhang und berechnen eine CO2-Reduktion von 1,473 Tonnen pro Tonne PET, was 62 % der CO2-Emissionen aus Neumaterialien oder einer Reduktion von 38 % entspricht. Dies legt den Grundstein für die nachfolgende Arbeit an Etiketten zur Reduzierung der CO2-Emissionen für recycelte Produkte.
