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Ein geschlossener Kreislauf schützt die Umwelt und erhöht die Nachhaltigkeit

Ein linearer Kunststofflebenszyklus, der von reinen natürlichen Ressourcen zur Verbrennung oder Entsorgung von Produkten auf Deponien reicht, belastet die Umwelt. Neuartige Biomaterialien sowie Verfahren und Instrumente für das Recycling und die Verwertung schonen Ressourcen, senken Emissionen und minimieren die Verschmutzung durch Kunststoffe an Land und zur See.

Klimawandel und Umwelt
Industrielle Technologien

Die weltweite Kunststoffproduktion hat sich über die vergangenen 50 Jahre erheblich erhöht. Bis 2050 könnte sie 20 % des weltweiten Ölverbrauchs ausmachen. Die erhöhte Produktion und Verwendung von insbesondere Einwegkunststoffen hat zu einer steigenden Erzeugung von Kunststoffabfällen geführt, die größtenteils nach wie vor verbrannt oder entsorgt werden. In Europa repräsentierten Verpackungsanwendungen im Jahr 2018 39,9 % des gesamten Kunststoffbedarfs und sie waren das größte Anwendungsgebiet für die Kunststoffindustrie. Das EU-finanzierte Projekt CIRC-PACK trägt buchstäblich dazu bei, diesen Kreislauf durch zahlreiche Innovationen zur Unterstützung einer Cradle-to-Cradle-Kreislaufwirtschaft innerhalb der Wertschöpfungskette von Kunststoffverpackungen zu schließen. Der Erfolg wurde durch ein Konsortium von Partnern aus jeder Stufe der Wertschöpfungskette sichergestellt.

Aus der Natur in die Natur

Hartkunststoffe, die bspw. für Kunststoffflaschen verwendet werden, bestehen im Allgemeinen aus einem einzigen Material. Dies vereinfacht das Recycling erheblich. Mehrschichtige Kunststofffolien, eine nicht recycelbare Kombination von Kunststoffmaterialien oder Produkten aus mehreren Materialien wie bspw. kunststoffbeschichteter Karton, sind eine andere Geschichte. Diese werden üblicherweise verbrannt oder auf Deponien entsorgt – ein Hindernis für das Erreichen einer Kunststoffkreislaufwirtschaft. Dank CIRC-PACK ändert sich das alles zum Besseren. CIRC-PACK-Projektkoordinatorin und Technology Project Manager Aitana Sáez de Guinoa Vilaplana von CIRCE erklärt: „Wir entwickelten bahnbrechende biologisch abbaubare Kunststoffe unter Verwendung alternativer biobasierter Rohmaterialien und umweltverträgliche Verpackungsdesigns, die an diese Kunststoffe angepasst sind, um das Sammeln und Recycling zu verbessern. Die Materialien und Designs wurden durch unsere neuen Technologien und Methoden unterstützt, um die Recycelbarkeit zu erhöhen und eine robuste Kunststoffwirtschaft nach dem Gebrauch zu ermöglichen.“

Ein geschlossener Kreislauf zum Schutz unserer Umwelt

Die biologisch abbaubaren und kompostierbaren Biomaterialien von CIRC-PACK wurden anhand von Kunststofftüten, flexiblen Verpackungen für Körperpflegeprodukte, Kaffeekapseln, Shampooflaschen sowie Lebensmittelschalen und -folien demonstriert. Eine Lebenszyklusbewertung demonstrierte, dass die neuen Biopolymere bei Verwendung in den Zielanwendungen den Indikator für die Verknappung fossiler Ressourcen um etwa 20 %, den Wasserverbrauch um 6 bis 40 % und das Erderwärmungspotenzial um 14 bis 50 % senkten. Die Anwendung von Ökodesign-Prinzipien auf mehrschichtige Folien für die Versiegelung von Lebensmittelschalen spornte die Gestaltung einer biobasierten und kompostierbaren Monomaterial-Kunststoffschicht als attraktive Alternative zu aktuellen nicht recycelbaren mehrschichtigen Folien an. Ein Multimaterial-Behälter für Pulverwaschmittel ersetzt die herkömmliche Polyesterfolienlaminierung durch eine Biopolymer-Dispersionsbeschichtung, welche für einen ungehinderten Kartonrecyclingprozess sorgt. Die innovativen Materialien und Verpackungen wurden durch neue Methoden und Technologien ergänzt, um die Recycelbarkeit zu erhöhen und eine robuste Kunststoffwirtschaft nach dem Gebrauch zu ermöglichen. Sáez de Guinoa führt weiter aus: „Im Automobilsektor senkte das Recycling und die Wiederverwendung von Altschrott in einem geschlossenen Kreislauf für die Produktion neuer Fahrzeugteile die Verwendung reinen Polypropylens um etwa 20 %.“ Das Recycling von Windeln ergab Kunststoff für Drittverpackungen und Zellulose für den Biopolymersektor. Die Echtzeit-Überwachung während der Extrusion der recycelten Materialien ermöglichte die Übernahme von Betriebsparametern zur Optimierung der finalen Eigenschaften, um viele Herausforderungen im Zusammenhang mit der Heterogenität von „Post-Verbraucher“-Kunststoffabfall zu überwinden. Ein Ökodesign-Tool für Verpackungen der Kreislaufwirtschaft wurde gestartet, um Verpackungsherstellung und -design bei einem besseren Kreislauf- und Recycelbarkeitsprinzip für Verpackungen zu unterstützen. Sáez de Guinoa fasst zusammen: „Die Markeninhaber können die Innovationen nutzen, um ihren Verbraucherinnen und Verbrauchern nachhaltigere Produkte bereitzustellen. Die Recyclingsysteme profitieren von der Beseitigung ,problematischer‘ Formate wie Mehrschicht- und Multimaterialien. Letztlich profitiert die Umwelt von den geringeren Auswirkungen aller durch CIRC-PACK entwickelten Lösungen.“ Ein Kreislauf ist wahrlich eine einfache und schöne Sache.

Schlüsselbegriffe

CIRC-PACK, Kunststoffe, Verpackung, Recycling, Biopolymer, biologisch abbaubar, kompostierbar, Ökodesign, Kunststoffkreislaufwirtschaft, Polypropylen

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