Vortrag Rainer Mantel am Fachpressetag 2019 von PlasticsEurope Deutschland e. V. - zum Stand der Entwicklung bei chemischem Recycling. Zusammenfassung: - Chemisches Recycling ist neben der werkstofflichen Verwertung eine weitere Option, um den Kohlenstoffkreislauf zu schließen -Aus ökonomischer Sicht scheinen die Verfahren wettbewerbsfähig mit einer thermischen Verwertung zu sein - Input für solche Verfahren sind kunststoffreiche Abfallströme, die derzeit dem mechanischen Recycling nicht zugänglich sind - Das chemische Recycling stellt zudem eine zuverlässige Lösung für die Zerstörung organischer „Schadstoffe“ dar

1. www.bkv-gmbh.de
Chemisches Recycling: Eine weitere
Option für die Kreislaufwirtschaft?
Rainer Mantel
Fachpressetag Central Region 2019 – PlasticsEurope Deutschland e. V.
28. März 2019, Frankfurt am Main

2. Chemisches Recycling, 03/2019 2www.bkv-gmbh.de
Die Gesellschaft
 BKV GmbH
 Gründung: Sep. 1993 im Umfeld der Verpackungsverordnung
 Gesellschafter
 Kunststofferzeuger
 Kunststoffverarbeiter
 Kunststoffmaschinenbau
 Stammkapital: 14,1 Mio.€
 Sitz: Frankfurt am Main
Die Kunststoffindustrie
VCI-Gebäude,
Frankfurt am Main

3. Chemisches Recycling, 03/2019 3www.bkv-gmbh.de
Der Unternehmenszweck
 Zweck: Wahrung der Produktinteressen der
Kunststoffindustrie im Bereich Ressourceneffizienz
mit Fokus auf End-of-Life
 Bereitstellung von Daten und Fakten für alle
Stakeholder
© ARA/Lukas Maximilian Hüller

4. Chemisches Recycling, 03/2019 4www.bkv-gmbh.de
Was werden Sie mitnehmen?
 Ergebnisse einer Studie der BKV mit Daten und Fakten zur
rohstofflichen Verwertung von Kunststoffabfällen
 Einordnung chemischer Verfahren als weitere Option zur Umsetzung
der Kreislaufwirtschaft
 Einschätzung, was von chemischen Verfahren erwarten werden kann

5. Chemisches Recycling, 03/2019 5www.bkv-gmbh.de
Unsere Quellen
 Erstellt von:
KIT Karlsruher Institut für
Technologie, Karlsruhe, und
Conversio Market & Strategy
GmbH, Mainz, 2018
 In Kooperation mit:
PlasticsEurope AISBL, Brüssel

6. Chemisches Recycling, 03/2019 6www.bkv-gmbh.de
Hintergrund
 Politik und Gesellschaft fordern:
 Kreislaufführung Kohlenstoff
 Reduktion der Nutzung fossil gebundener Kohlenstoffe
 Erhöhung der Mengen für Recycling
 Abtrennung von Schadstoffen („Non Toxic Environment“)

7. Chemisches Recycling, 03/2019 7www.bkv-gmbh.de
Hintergrund
 Technischer Stand ist:
 Werkstoffliche Verfahren bieten für Kunststoffe viele Lösungen,
haben aber ihre Grenzen
 Thermische Verfahren zur Spaltung von Polymeren in niedermolekulare
Produkte, wie z. B. Verfahren der Pyrolyse und Vergasung, könnten
weitere Lösungsansätze bieten

8. Chemisches Recycling, 03/2019 8www.bkv-gmbh.de
Zielsetzung der Studie
 Bewertung des Standes der Technik
 Analyse sowohl in technischer als auch in ökonomischer Hinsicht
 Fokus auf reale und für Kunststoffabfälle relevante Abfallströme, die heute
nahezu nicht wertstofflich verwertet werden
 Getrennte Bewertung aller Teilschritte des Gesamtverfahrens
 Einordnung der chemischen Verfahren als ein Baustein der „Circular
Economy“

9. Chemisches Recycling, 03/2019 9www.bkv-gmbh.de
Methodik
 Überblick und Analyse aller wesentlichen thermochemischen Prozesse
 Auswahl geeigneter Verfahren
 Bestimmung und Analyse kunststoffhaltiger Abfallströme, die heute nicht
werkstofflich verwertet werden (Deutschland und vier weitere EU-Länder)
 Definition der erforderlichen Aufbereitungsschritte
 Exemplarische Bilanzierung des Gesamtprozesses mit technischer und
ökonomischer Bewertung der einzelnen Verfahrensschritte
 Betriebswirtschaftliche Einordnung gegenüber einer thermischen
Verwertung

10. Chemisches Recycling, 03/2019 10www.bkv-gmbh.de
Analyse thermochemischer Prozesse

11. Chemisches Recycling, 03/2019 11www.bkv-gmbh.de
Auswahl geeigneter Verfahren
Technology Readiness Level
 TRL 3: Nachweis der Funktionstüchtigkeit
einer Technologie
 TRL 5: Versuchsaufbau in Einsatzumgebung
 TRL 6: Prototyp in Einsatzumgebung
 TRL 7: Prototypsystem im Einsatz
 TRL 8: Qualifiziertes System mit Nachweis
der Funktionstüchtigkeit im Einsatzbereich
 TRL 9: Qualifiziertes System mit Nachweis
des erfolgreichen Einsatzes
Prozess
Aufbe-
reitung
Einsatzstoff
Konversion
Aufbereitung
Rohsynthese-
gas /-öl
Produkt-
verwendung
Festbett-
vergasung
(BGL)
9 8 7
Methanol-
Synthese
Wirbelschicht-
vergasung
(CFB)
9 8 - 9 7
Methanol-
Synthese
Flugstrom-
vergasung
(EFG)
5 - 6 6 9
Methanol-
Synthese
Pyrolyse 9 5 - 6 3
Steam-
cracker

12. Chemisches Recycling, 03/2019 12www.bkv-gmbh.de
Kunststoffabfälle zur Verwertung und
Beseitigung nach Anfallorten
Menge Verwertung Recycling 4) Energetische
Verwertung
Beseitigung
in kt in kt in kt in kt in kt
Gewerbeabfälle über private Entsorger 1.208 1.197 319 878 11
Hausmüllähnliche Gewerbeabfälle über öffentlich-rechtliche
Entsorger (örE)
221 217 0 217 4
Schredderbetriebe (nur Altkarossen) incl. Autoverwerter &
Reparaturwerkstätten
187 182 46 136 5
Sammel- und Verwertungssysteme für gewerbliche
Verpackungen (auch Transport- und Umverpackungen)
418 418 269 149 0
Sonstige Sammlungs- und Verwertungssysteme (AgPR,
Kunststoffrohrverband, Dachbahnen, Rewindo etc.)
121 121 105 16 0
Verkaufsverpackungen (Duale Systeme, herstellergetragene
Rücknahmesysteme)
1.551 1.551 1161 390 0
Restmüll Haushalte 1026 1.011 0 1.011 15
Sperrmüll Haushalte
1)
197 197 48 149 0
Wertstoffsammlung (örE) 2) 63 63 32 31 0
E+E Schrott aus Privathaushalten, Gewerbe & Industrie
(Rücknahme über örE, Wertstoffhöfe, Handel & private
Entsorger)
209 209 44 165 0
Kunststoffproduzenten 68 66 46 20 2
Kunststoffverarbeiter
3)
885 883 803 80 2
Gesamt 6.154 6.115 2.873 3.242 39
Kunststoffrelevante
Anfallorte 2017
Erfasste und entsorgte Kunststoffabfallmengen
Quelle:
 Studie: Stoffstrombild für Kunststoffe
Deutschland 2017, Conversio Market &
Strategy GmbH, Mainaschaff, 2018
Gewerbliche Endverbraucher
Private Haushalte
Kunststoffproduzenten
Kunststoffverarbeiter

13. Chemisches Recycling, 03/2019 13www.bkv-gmbh.de
Analyse kunststoffhaltiger Abfallströme
Haushaltsrestmüll:
Menge D: 17.250 kt/a
Heizwert: ~ 10 MJ/kg
Sortierreste Duale Systeme:
Menge D: 480 kt/a
Heizwert: ~ 29 MJ/kg

14. Chemisches Recycling, 03/2019 14www.bkv-gmbh.de
Techno-ökonomische Bewertung

15. Chemisches Recycling, 03/2019 15www.bkv-gmbh.de
Ergebnisse
 BGL: Festbettvergasung
 CFB: Wirbelschichtvergasung
 EFG: Flugstromvergasung
 Pyrolysis: Pyrolyse
 HRM: Haushaltsrestmüll
 ASR: Shredderrückstände Automobil
 ESR: Shredderrückstände Elektro
 SR: Sortierreste Duale Systeme
Anmerkung: Prozesskosten ohne Berücksichtigung von Produkterlösen für Synthesegas / -öl
Prozess
HRM
[€/t]
ASR
[€/t]
ESR
[€/t]
SR
[€/t]
BGL 274 275 431 -
CFB 212 211 339 -
EFG 228 189 292 -
Pyrolysis 183 124 181 -
No access to
analysis data,
calculation not
possible.

16. Stoffstrombild 2017, 10/2018 16www.bkv-gmbh.de
Zusammenfassung – 1
 Chemisches Recycling ist neben der werkstofflichen Verwertung eine
weitere Option, um den Kohlenstoffkreislauf zu schließen
 Aus ökonomischer Sicht scheinen die Verfahren wettbewerbsfähig mit einer
thermischen Verwertung zu sein
 Input für solche Verfahren sind kunststoffreiche Abfallströme, die derzeit
dem mechanischen Recycling nicht zugänglich sind
 Das chemische Recycling stellt zudem eine zuverlässige Lösung für die
Zerstörung organischer „Schadstoffe“ dar

17. Stoffstrombild 2017, 10/2018 17www.bkv-gmbh.de
Zusammenfassung – 2
 Vergasungsverfahren sind am weitesten entwickelt; Pyrolyseverfahren
benötigen noch mehr Forschungsarbeit
 Der aktuelle Entwicklungsstand der Technologien erfordert noch weitere
Investitionen im Hinblick auf eine erfolgreiche Umsetzung
(Zeit, Kosten, Risikominimierung)
 Hierzu sollten auch Fördermittel zum Einsatz kommen
 Zeithorizont: 5 - 15 Jahre

18. www.bkv-gmbh.de
Wo die Studie zu beziehen ist
 Kurzfassung der Studie kostenfrei
 Langfassung mit 170 Seiten bestellbar für 500 EUR (zzgl. MwSt.)
➞ www.bkv-gmbh.de

19. Chemisches Recycling, 03/2019 19www.bkv-gmbh.de
Vielen Dank für Ihr Interesse !
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