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KreislaufwirtschaftClosed-Loop-Recycling von Einweg-Masken

Die Möglichkeiten zur Rückführung von Einweg-Gesichtsmasken in den Verwertungskreislauf erforscht ein Pilotprojekt rund ums Fraunhofer-Institut UMSICHT. Es basiert auf der Entwicklung eines innovativen Recyclingverfahrens für Altkunststoffe.

Recycling
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Symbolfoto

Recycling Atemmasken
Sabic/Fraunhofer

Prinzip des Verwertungskreislaufes von Einweg-Gesichtsmasken zur Reduktion von Kunststoffabfällen.

Ein Pilotprojekt zeigt, dass Einweg-Gesichtsmasken für das sogenannte Closed-Loop-Recycling geeignet sind und der Kreislaufansatz auch für Kunststoffe, die bei der Herstellung von Hygiene- und Medizinprodukten zum Einsatz kommen, funktioniert. So kann nachhaltig zur Ressourcenschonung fossiler Rohstoffe beigetragen werden.

Herausgearbeitet haben dies der Fraunhofer Cluster of Excellence Circular Plastics Economy CCPE und das Fraunhofer Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT mit Sabic und Procter & Gamble (P&G). 

Corona-Pandemie als Treiber des Recycling-Projektes

Mit der Verbreitung des Corona-Virus stieg auch die Anzahl an verwendeten Einweg-Masken zum Schutz vor Infektionen. Milliardenfach wurden sie verwendet, wurden jedoch häufig nicht fachgerecht entsorgt, sondern gedankenlos in die Gegend geworfen, was große Gefahren für die Umwelt birgt.

„Vor diesem Hintergrund haben wir untersucht, wie gebrauchte Gesichtsmasken wieder zurück in die Wertschöpfungskette der Maskenproduktion gelangen könnten“, so Dr. Peter Dziezok, Director R&D Open Innovation bei P&G. „Doch für eine echte Kreislauflösung, die sowohl nachhaltige als auch wirtschaftliche Kriterien erfüllt, braucht es Partner. Deshalb haben wir uns mit den Expertinnen und Experten vom Fraunhofer CCPE und Fraunhofer UMSICHT sowie den Technologie- und Innovations-Fachleuten von Sabic zusammengetan, um Lösungen zu finden.“

P&G sammelte an seinen Produktions- und Forschungsstandorten in Deutschland gebrauchte Atemmasken von Mitarbeitenden und Besuchenden ein. Hierzu wurden extra dafür vorgesehene Sammelbehälter aufgestellt und die Altmasken an Fraunhofer zur Weiterverarbeitung in einer speziellen Forschungspyrolyseanlage geschickt.

Thermochemische Umwandlung statt mechanisches Recycling

„Einmal-Medizinprodukte wie Gesichtsmasken haben hohe Hygieneanforderungen, sowohl in Bezug auf die Entsorgung als auch hinsichtlich der Produktion. Mechanisches Recycling wäre hier keine Lösung“, erklärt Dr. Alexander Hofmann, Abteilungsleiter Kreislaufwirtschaft am Fraunhofer UMSICHT. „Unser Konzept sieht zunächst die automatische Zerkleinerung und anschließend die thermochemische Umwandlung in Pyrolyseöl vor. Unter Druck und Hitze wird der Kunststoff bei der Pyrolyse in molekulare Fragmente zerlegt, wodurch unter anderem Rückstände von Schadstoffen oder Krankheitserregern wie dem Coronavirus zerstört werden. Im Anschluss können daraus neuwertige Rohstoffe für die Kunststoffproduktion gewonnen werden, die zudem die Anforderungen an Medizinprodukte erfüllen“, ergänzt Hofmann, der auch Leiter der Forschungsabteilung Advanced Recycling am Fraunhofer CCPE ist.

Das Pyrolyseöl wurde anschließen an Sabic weitergereicht, wo es als Ausgangsmaterial für die Herstellung von neuwertigem Polypropylen (PP) zum Einsatz kam. Zum Einsatz kam hier das anerkannte Massenbilanz-Prinzip, bei dem das alternative Ausgangsmaterial im Produktionsprozess mit fossilen Rohstoffen kombiniert wird. Dieses Vorgehen gilt als wichtige Brückenlösung zwischen der heutigen Linearwirtschaft und der nachhaltigeren Kreislaufwirtschaft der Zukunft.

Verfahrens-Verbesserungen nötig

„Das in diesem Pilotprojekt gewonnene, hochwertige zirkuläre PP-Polymer zeigt deutlich, dass Closed-Loop-Recycling durch die aktive Zusammenarbeit von Akteuren aus der gesamten Wertschöpfungskette erreicht werden kann“, betont Mark Vester, Global Circular Economy Leader bei Sabic.

Mit der abschließenden Lieferung des PP-Polymers an P&G, das dort zu Faservliesstoffen verarbeitet wurde, schloss sich der Kreis. „Durch dieses Pilotprojekt konnten wir besser beurteilen, ob der Kreislaufansatz auch für Kunststoffe, die bei der Herstellung von Hygiene- und Medizinprodukten zum Einsatz kommen, geeignet wäre“, so Hansjörg Reick, Senior Director Open Innovation bei P&G. „Natürlich muss das Verfahren noch verbessert werden. Die bisherigen Ergebnisse sind jedoch durchaus vielversprechend.“

Das gesamte Kreislaufprojekt – von der Einsammlung der Gesichtsmasken bis hin zur Produktion – wurde innerhalb von nur sieben Monaten entwickelt und umgesetzt. Der Einsatz innovativer Recyclingverfahren bei der Verarbeitung anderer Materialien und chemischer Produkte wird im Fraunhofer CCPE weiter erforscht.

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