Mehrfachrecycling von HDPE im Versuch nachgewiesen

Erstmalig hat ESE im Versuch unter Praxisbedingungen nachgewiesen, dass HDPE unter kontrollierten Bedingungen mindestens zehn Mal recycelt und wieder verarbeitet werden kann.

02.02.2018

Bereits seit den 80er Jahren befasst sich die ESE Gruppe mit der Verwendung von Recyclingkunststoffen für die Herstellung von Abfall- und Wertstoffbehältern. In diesen Jahrzehnten hat sich die Situation im Markt grundlegend gewandelt. Verfügbare Recyclingmaterialien unterliegen heutzutage hohen Schwankungen in Reinheit und Qualität.

Auf Basis seiner tiefgreifenden Erfahrung in der Verarbeitung von recyceltem HDPE im Spritzgussverfahren hat ESE im Verlauf der Jahre innovative Verfahren und Prozesse in der Reinigung, Additivierung und Verarbeitung von Recyclingkunststoffen entwickelt. Dadurch ist es ESE möglich, Produkte aus Recyclingkunststoff auf dem Qualitätsniveau von Neuware zu fertigen.

Eine Frage blieb in der Materialwissenschaft bisher unbeantwortet: Wie oft kann HDPE im Spritzgussverfahren verarbeitet, eingemahlen und erneut verarbeitet werden, ohne dass sich die Materialstruktur und damit die Eigenschaften grundlegend verändern?

Systematische Forschung an Recyclingmaterial gestaltet sich schwierig, da das im Markt verfügbare Material selten gesicherte Aussagen über Herkunft, erstmalige Verarbeitung, Additivierung und Produktnutzung zulässt.

Für die zukünftige Forschung und Entwicklung hat ESE nun erstmals die Basis in einem Modellprojekt unter Praxisbedingungen geschaffen.

Projektleiterin Jeanett Köhn ist promovierte Chemikerin und hat sich in ihrer vorherigen Forschungstätigkeit am Fraunhofer Institut für Angewandte Polymerforschung auf Kunststoffe spezialisiert. Gemeinsam mit Kunststoffingenieuren im ESE Entwicklungsteam arbeitet sie daran, den Einsatz von Recyclingkunststoff bei ESE auf die Anforderungen der Zukunft und an dem jeweiligen Stand der Forschung auszurichten.

Mit dem Wissen darum, dass Verunreinigungen aus vorhergehenden Produktionsprozessen, Fremdpolymere und Verschmutzungen aus der Produktnutzung Forschungsergebnisse verfälschen und Grundlagenforschung praktisch unmöglich machen, hat Frau Dr. Köhn einen kontrollierten Versuchsaufbau konzipiert.

HDPE Neuware war das Ausgangsmaterial. Dieses wurde insgesamt zehn Mal in den ESE Produktionsstätten im Spritzgussverfahren zu Abfall- und Wertstoffbehältern verarbeitet, eingemahlen und erneut verarbeitet. Nach jedem Schritt wurde das Material in Zusammenarbeit mit externen Forschungseinrichtungen unter Einsatz modernster Methoden analysiert.

Nur unter diesen Bedingungen sind alle Einflussfaktoren bekannt, das Verhalten von Material und Additiven kann beurteilt werden und zum Vergleich mit anderen Materialien herangezogen werden. In diesem Projekt konnte nun erstmals nachgewiesen werden, dass der Spritzgussprozess und das Schreddern des Kunststoffes prinzipiell keine eigenschaftsverändernden Schädigungen des Materials zur Folge haben – in mindestens zehn Zyklen.

Zusammen mit der Lebensdauer der Wertstoffbehälter von 15-20 Jahren und vergleichsweise geringem Materialschwund im Prozess bedeutet dieses Ergebnis, dass die Materialverfügbarkeit für nachhaltige Produktion aus dem gleichen Recyclingmaterial auf mindestens 150 bis 200 Jahre hinaus gesichert ist.

Die Idealbedingungen des Versuchsprojektes findet man in der Realität natürlich nicht vor, obwohl sich die Materialstruktur von Abfall- und Wertstoffbehältern während der Nutzungsdauer relativ wenig verändert. Eine Schädigung durch UV-Strahlung an den äußeren Behälteroberflächen ist selbst nach Jahren nur in einer Größenordnung von wenigen Zehntelmillimeter nachweisbar. Doch bereits die erstmalige Verarbeitung macht die Nutzung von Additiven für den Spritzgussprozess ebenso notwendig wie den Einsatz von Zusätzen zum Schutz vor Materialschädigung in der Verarbeitung und durch UV-Strahlung. Beim Recyceln der Produkte können weiter Vermischungen mit anderen Kunststoffen sowie Verschmutzungen auftreten. Der kontrollierte Einsatz von Recyclingmaterial unter der Maßgabe höchster Qualität ist daher trotz des positiven Versuchsergebnisses nur mit Know-how und entsprechender Erfahrung in der Verarbeitung möglich.

Jahrzehntelange Entwicklungen unter Produktionsbedingungen habenESE in die Lage versetzt, Recyclingmaterial so aufzubereiten und zu verarbeiten, dass die Qualität der Produkte auf dem Niveau von Neuware ist. Die Erkenntnisse aus der Versuchsreihe erlauben uns nun, noch gezielter Forschung und Entwicklung weiterer zukunftsweisender Methoden zu betreiben.

Die Verarbeitung von Post Consumer Recyclingkunststoff ist weitaus nachhaltiger als die von Neuware. Sie spart 100% Rohöl und ca. 65% CO2 Äquivalente ein und benötigt etwa 88% weniger Energie. ESE sieht den Einsatz in diesem Bereich somit auch als Investition in die Zukunft des Unternehmens, denn nachhaltige Beschaffung und die Nachfrage nach umweltfreundlicheren Produkten steigen in allen Teilen der Welt an.

So hat ESE seine 2- und 4-Rad Behälter auch mit dem Umweltsiegel Blauer Engel zertifizieren lassen – als unabhängigem Nachweis für die Verarbeitung von mindestens 80% zertifiziertem Post Consumer Recyclingkunststoff.