VERPACKEN-AKTUELL

Informationen aus der Verpackungsbranche

Carboliq-Pilotanlage erfüllt die in sie gesetzten Hoffnungen

Chemisches Recycling kann weiterer Baustein für Kreislauflösung sein

12. April 2023, von Susanna Stock

Christian Haupts referierte Über die Technologie des carboliq-Verfahrens und beantwortete in der anschließenden Diskussion ausgiebig gestellte Fragen.

Quelle: Südpack/Carboliq GmbH

Seit 2020 en­ga­giert sich der Fo­li­en­her­stel­ler Süd­pack durch ein In­vest­ment ge­mein­sam mit Car­bo­liq und Clean Cy­cle bei der Pi­lot­an­la­ge für che­mi­sches Re­cy­cling (Ver­ölung) von bis dato nur durch ther­mi­sche Ver­wer­tung ent­sorg­te Kunst­stof­fe/Packstoffe. Da­mit sol­len un­ter an­de­rem Mehr­schicht­fo­li­en so­wohl aus Pro­duk­ti­ons­rück­stän­den als auch aus dem Haus­müll ver­stärkt ei­ner Kreis­lauf­lö­sung zu­ge­führt wer­den. An­läss­lich ei­ner Pres­se­kon­fe­renz im Fe­bru­ar 2023 stell­ten die Ver­ant­wort­li­chen den Sta­tus Quo der Pi­lot­an­la­ge und die in den ver­gan­ge­nen zwei Jah­ren ge­won­ne­nen Er­kennt­nis­se vor.

Va­les­ka Haux, VP Stra­te­gic Mar­ke­ting bei Süd­pack zur Mo­ti­va­ti­on des Un­ter­neh­mens, das che­mi­sche Re­cy­cling zu ei­ner Säu­le der ei­ge­nen Nach­hal­tig­keitss­tra­te­gie zu ma­chen: „Süd­pack ist ein Fa­mi­li­en­un­ter­neh­men mit der­zeit rund 1.700 Mit­ar­bei­ten­den. Nach­hal­tig­keit ge­hört seit je­her zur DNA der Un­ter­neh­mens­grup­pe. An 10 Stand­orten welt­weit wer­den heu­te Hoch­leis­tungs­fo­li­en für das Ver­pa­cken von Le­bens­mit­teln und Me­di­zin­gü­tern so­wie für tech­ni­sche An­wen­dun­gen ge­fer­tigt. Um die Ak­ti­vi­tä­ten und den Fort­schritt im Be­reich Nach­hal­tig­keit nach­voll­zieh­bar zu ma­chen, führt SÜD­PACK schon seit 2014 eine Nach­hal­tig­keits­be­richt­s­er­stat­tung auf der Ba­sis des GRI durch. Der jüngs­te Be­richt wur­de im Sep­tem­ber 2022 ver­öf­fent­licht.“

Valeska Haux, VP Strategic Marketing bei Südpack, führte durch die Diskussion, die auch im Live-Stream übertragen wurde.

Quelle: Südpack/Carboliq GmbH

Der Fo­li­en­her­stel­ler möch­te mit Nach­hal­tig­keit Mehr­wert ge­ne­rie­ren – für alle Sta­ke­hol­der ent­lang der ge­sam­ten Wert­schöp­fungs­ket­te und eben­so auch für die Mit­ar­bei­ten­den. Dies schließt auch die Ver­ant­wor­tung nach Ab­lauf der Nut­zungs­pha­se der Pro­duk­te, also die Ver­ant­wor­tung für de­ren End-of-Life mit ein. Süd­pack kon­zen­triert sich im We­sent­li­chen auf drei Hand­lungs­fel­der: Kli­ma­schutz, Kreis­l­auf­wirt­schaft und so­zia­le Ver­ant­wor­tung.

Im Hand­lungs­feld Kli­ma­schutz wur­de mit der In­itia­ti­ve NET ZERO das Ziel de­fi­niert, die un­ter­neh­mens­be­ding­ten Treib­h­aus­ga­se­mis­sio­nen so weit als mög­lich zu re­du­zie­ren. Um die ei­ge­nen CO2-Reduzierungsinitiativen auf das Er­rei­chen des 1,5°C Ziels ab­zu­stim­men, ist Süd­pack 2022 zu­dem der Science Ba­sed Tar­gets In­itia­ti­ve (SBTi) bei­ge­tre­ten.

Durch die Um­stel­lung der Ener­gie­ver­sor­gung auf re­ge­ne­ra­ti­ve Ener­gie­quel­len konn­te der Fo­li­en­her­stel­ler die Treib­h­aus­ga­se­mis­sio­nen aus Sco­pe 1 und Sco­pe 2 wei­test­ge­hend eli­mi­nie­ren. In die­sem Jahr liegt das Au­gen­merk auf Sco­pe 3 und hier ins­be­son­de­re auf den Emis­sio­nen, die in Ver­bin­dung mit den Roh­stof­fen ste­hen, die für die Her­stel­lung der Fo­li­en ein­ge­setzt wer­den. Zur Ver­bes­se­rung des ei­ge­nen Fuß­ab­drucks in die­sem Be­reich wer­den un­ter­schied­li­che In­itia­ti­ven bei­tra­gen. Zu die­sen zäh­len bei­spiels­wei­se der Ein­satz von Re­zy­kla­ten oder die Wei­ter­ent­wick­lung des Port­fo­li­os da­hin­ge­hend, den CO2-Eintrag al­ler Pro­duk­te un­ter Bei­be­hal­tung der­sel­ben Funk­tio­na­li­tät so weit als mög­lich zu re­du­zie­ren.

Die Kreislaufführung vermeidet die Klimabelastung durch Exploration und Verbrennung und die Substitution fossiler Ressourcen mindert Umweltschäden und Abhängigkeiten.

Quelle: Südpack/Carboliq GmbH

Heu­te um­fasst das Pro­dukt­pro­gramm für nach­hal­ti­ge Fo­li­en­lö­sun­gen be­reits Fo­li­en auf der Ba­sis von er­neu­er­ba­ren Res­sour­cen, re­cy­cling­fä­hi­ge Fo­li­en­struk­tu­ren, wo­bei in die­sem Be­reich das En­ga­ge­ment mitt­ler­wei­le weit über das „De­sign für Re­cy­cling“ hin­aus­geht. Denn Ziel ist es, die Fo­li­en auf Kreis­lauf­fä­hig­keit aus­zu­le­gen (De­sign for Cir­cu­la­ri­ty), so dass sie im Wert­stoff­kreis­lauf ge­hal­ten und wie­der zu Fo­li­en ver­ar­bei­tet wer­den kön­nen. Auch Fo­li­en mit Re­zy­kla­tein­satz und Ma­te­ria­li­en und Ver­pa­ckungs­lö­sun­gen mit ge­rin­ge­rem Ge­wicht­sein­trag zäh­len dazu. Ak­tu­ell kann Süd­pack sei­nen Kun­den zu­dem ein Öko­bi­lan­zie­rungs­tool an­bie­ten, so dass un­ter­schied­li­che Fo­li­en­kon­zep­te hin­sicht­lich ih­res CO2-Fußabdrucks und an­de­rer Um­welt­fak­to­ren ganz­heit­lich ver­gli­chen wer­den kön­nen – stets ver­knüpft mit dem Ziel, im­mer eine op­ti­ma­le Funk­tio­na­li­tät bei mi­ni­ma­lem Foot­print zu ge­währ­leis­ten.

Die Mo­ti­va­ti­on, die Fo­li­en im Kreis­lauf zu hal­ten, ist nicht erst durch die EU-Kunststoffstrategie und die hieraus re­sul­tie­ren­den ge­setz­li­chen Rah­men­be­din­gun­gen wie die PPWR (Packa­ging and Packa­ging Was­te Re­gu­la­ti­on) ent­stan­den. Sie ist viel­mehr in dem Ziel von Süd­pack be­grün­det, ein ZERO WAS­TE Un­ter­neh­men zu sein. Um dies zu er­rei­chen, fo­kus­siert sich das Un­ter­neh­men auf zwei Hand­lungs­fel­der:

  1. das in­ter­ne Wert­stoff­ma­na­ge­ment
  2. das Schlie­ßen von Kreis­läu­fen für bis dato nicht re­cy­cel­fä­hi­ge Kunst­stoff­fo­li­en.

Wäh­rend das in­ter­ne Wert­stoff­ma­na­ge­ment dar­auf ab­zielt, dass bei der Fo­li­en­her­stel­lung kei­ne Ab­fäl­le ent­ste­hen, in­ves­tiert Süd­pack im Be­reich Kreis­l­auf­wirt­schaft in das che­mi­sche Re­cy­cling, um aus un­ter­schied­li­chen Kunst­stoff­frak­tio­nen einen wert­vol­len Roh­stoff für die Kunst­stoff­her­stel­lung ge­win­nen zu kön­nen. Ein Schwer­punkt liegt hier­bei auf der Be­reit­stel­lung von er­for­der­li­chen Tech­no­lo­gi­en und den ent­spre­chen­den In­ves­ti­tio­nen. Ein wei­te­rer Schwer­punkt ist es, ent­lang der Sup­ply Chain stra­te­gi­sche Part­ner­schaf­ten mit an­de­ren Sta­ke­hol­dern wie etwa Kun­den, Roh­ma­te­ri­al­her­stel­ler, Ver­ar­bei­ter so­wie Ent­sor­gungs­un­ter­neh­men zu schlie­ßen, um ge­mein­sam dem Im­ple­men­tie­rungs­pro­zess in der Kunst­st­off­in­dus­trie Nach­druck zu ver­lei­hen und die­sen letzt­end­lich auch zu be­schleu­ni­gen.

Dirk Hardow betonte, dass sich die verschiedenen Technologien zur Rückführung von Kunststoffmaterialien ergänzen und selektiv zum Einsatz kommen können.

Quelle: Südpack/Carboliq GmbH

Dirk Har­dow, Lei­ter Busi­ness Unit FF&C (Func­tio­nal Films & Com­pounds) bei Süd­pack führt wei­ter aus: „Süd­pack er­ach­tet das che­mi­sche Re­cy­cling als wich­ti­gen und un­ab­ding­ba­ren Bau­stein für eine zir­ku­lä­re Wirt­schaft in der Kunst­st­off­in­dus­trie. Und zwar im­mer dann, wenn das me­cha­ni­sche Re­cy­cling trotz weit­rei­chen­dem „De­sign for Cir­cu­la­ri­ty“ an sei­ne Gren­zen stößt. Mit dem che­mi­schen Re­cy­cling kön­nen Ver­bund­ma­te­ria­li­en so­wie kon­ta­mi­nier­te, ver­schmutz­te so­wie ge­misch­te Ab­fäl­le re­zy­kliert wer­den, die bei me­cha­ni­schen Re­cy­cling­ver­fah­ren mit ver­tret­ba­rem Auf­wand nicht zu­gäng­lich oder gar nicht re­zy­klier­bar sind. Für Leicht­ver­pa­ckun­gen ist aus Sicht von Süd­pack die Kom­bi­na­ti­on me­cha­ni­scher und che­mi­scher Re­cy­cling­ver­fah­ren eine öko­lo­gisch und öko­no­misch sinn­vol­le Al­ter­na­ti­ve. So kön­nen leicht ab­trenn­ba­re Kunst­stoff­frak­tio­nen sen­sor­ba­siert aus­sor­tiert und me­cha­nisch re­cy­celt und die Res­te mit dem che­mi­schen Re­cy­cling zu Neu­wa­re ver­ar­bei­tet wer­den. Mitt­ler­wei­le hat dies die EU-Kommission er­kannt: Die No­vel­le der PPWR sieht das che­mi­sche Re­cy­cling jetzt als kom­ple­men­tä­re Tech­no­lo­gie vor – ein wich­ti­ger Mei­len­stein. Zu be­to­nen ist in die­sem Zu­sam­men­hang, dass Süd­pack und Car­bo­liq die bei­den Ver­fah­ren nicht in Kon­kur­renz zu­ein­an­der se­hen, son­dern dass der Ein­satz der einen oder an­de­ren Tech­no­lo­gie un­ter Be­rück­sich­ti­gung de­ren öko­lo­gisch und öko­no­misch bes­ten Bei­trä­ge zur Kli­ma­neu­tra­li­tät und Kreis­l­auf­wirt­schaft ab­ge­wo­gen wer­den muss.“

Johannes Remmele, Unternehmer und Inhaber von Südpack, erläutert die strategische Entscheidung für das Carboliq-Engagement.

Quelle: Südpack/Carboliq GmbH

Jo­han­nes Rem­me­le, Un­ter­neh­mer und In­ha­ber von Süd­pack, er­läu­tert die stra­te­gi­sche Ent­schei­dung für das Car­bo­liq-Engagement mit ei­nem Blick in die Ver­gan­gen­heit. Be­reits vor 20 Jah­ren schon hat­te sein Va­ter und Un­ter­neh­mens­grün­der Al­fred Rem­me­le die Vi­si­on, dass das che­mi­sche Re­cy­cling eine Zu­kunfts­tech­no­lo­gie für die Ver­wer­tung von Kunst­stof­fen sein könn­te, die nicht me­cha­nisch trenn­bar und re­zy­klier­bar sind. Da der Stand der Tech­nik da­mals noch nicht aus­ge­reift war, blieb es zu­nächst nur bei die­ser Vi­si­on. Ins­be­son­de­re vor dem Hin­ter­grund, dass das Pro­dukt-Portfolio da­mals noch einen weitaus grö­ße­ren An­teil an Ver­bund­fo­li­en aus un­ter­schied­li­chen Po­ly­me­ren, also so­ge­nann­ten Misch­kunst­stof­fen, bein­hal­te­te, wur­de die Vi­si­on aber nicht ver­wor­fen, son­dern nur „auf Eis ge­legt“. Ins­be­son­de­re in den letz­ten Jah­ren hat Süd­pack den An­teil an re­cy­cling­fä­hi­gen Mo­no­struk­tu­ren stark aus­ge­baut.

Trotz al­ler Nach­hal­tig­keits­be­stre­bun­gen wird es auch wei­ter­hin Ma­te­ria­li­en ge­ben, de­ren Auf­bau aus un­ter­schied­li­chen Po­ly­me­ren be­steht. Denn die­se Struk­tu­ren sind für vie­le An­wen­dun­gen auch künf­tig nicht ver­zicht­bar – und zu­gleich die ma­te­rialef­fi­zi­en­tes­te Art und Wei­se, die ge­wünsch­ten Funk­tio­na­li­tä­ten ei­ner Ver­pa­ckung her­zu­stel­len. Zu die­sen zäh­len bei­spiels­wei­se Fo­li­en für die Her­stel­lung von Rei­fe­pa­ckun­gen, die hohe Bar­rie­re- und me­cha­ni­sche Ei­gen­schaf­ten auf­wei­sen müs­sen, um einen ent­spre­chen­den Pro­dukt­schutz zu ge­währ­leis­ten. Die­se Ei­gen­schaf­ten kön­nen nach heu­ti­gem Stand der Tech­nik nicht ma­te­rialef­fi­zi­ent durch Mo­no­struk­tu­ren er­zielt wer­den. Eben des­halb wird für die­se Ma­te­ria­li­en eine ge­eig­ne­te Re­cy­cling­tech­no­lo­gie be­nö­tigt, da­mit auch die­se Frak­tio­nen im Kreis­lauf ge­führt und nicht der ther­mi­schen Ver­wer­tung zu­ge­führt wer­den müs­sen.

Die Bandbreite der möglichen Einsatzmaterialien ist bei dem carboliq-Verfahren größer, als bei der Standard-Pyrolyse.

Quelle: Südpack/Carboliq GmbH

Chris­ti­an Haupts, CEO Car­bo­liq stellt die Tech­no­lo­gie der Ver­ölung der Pi­lot­an­la­ge vor. Das An­la­gen­kon­zept sieht den Bau von Mo­du­len vor, die – be­zo­gen auf hoch­ka­lo­ri­sche Ein­satz­frak­tio­nen und im voll­kon­ti­nu­ier­li­chen Be­trieb (7.200 Stun­den/Jahr) – eine jähr­li­che Aus­brin­gung an CLR (Cir­cu­lar Li­quid Re­sour­ce) von je­weils 10.000 to ha­ben. Al­lein in Deutsch­land wer­den je­des Jahr mehr als 6 Mio. Ton­nen Plas­tik­müll er­zeugt und be­han­delt. (Ba­sis: Con­ver­sio für 2019). Sta­tis­tisch wird etwa die Hälf­te ener­ge­tisch und stoff­lich ge­nutzt.

Wenn die zur Ver­bren­nung vor­ge­se­he­nen Kunst­stof­fe auch nur die Hälf­te mit­tels des Car­bo­liq-Verfahrens auf­ge­ar­bei­tet wür­den (ent­spricht 1.500 Mo­du­len), dann steigt die Re­cy­cling­quo­te für Kunst­stof­fe um mehr als 50 %, re­du­zie­ren sich die CO2-Emissionen durch Ver­bren­nung um mehr als 40 %, ent­steht ein Er­trags­po­ten­zi­al aus dem Ver­kauf von CLR von mehr als 2 Mrd.€.

Die Merkmale im Überblick:

  • CLR ist ein Sekundär-Rohstoff, der in vielen wesentlichen Eigenschaften fossilem Erdöl bzw. den daraus gewonnenen Produkten ähnlich ist;
  • CLR ist ein vollwertiges Substitut fossiler Ressourcen und kann in bestehenden Anlagen der Raffinerien/Petrochemie verarbeitet werden;
  • CLR ist mit fossilen Ölen mischbar und ebenso wie diese lagerfähig. Letzteres ist aufgrund der geforderten Versorgungssicherheit derzeit mit hoher Priorität belegt;
  • Die Möglichkeit der flexiblen Nutzung durch Einspeisung als Basischemikalie für die Kunststoffindustrie macht CLR zu einer strategischen Ressource;
  • CLR ist Produkt, kein Abfall.

Einsatzmaterialien, Einsatzbereiche und Ressourcen-Potenzial

Die konstante Produktqualität des carboliq-Verfahrens sichert den Einsatz z.B. im Steamcracker von Raffinerien.

Quelle: Südpack/Carboliq GmbH

Die Tech­no­lo­gie zeigt eine hohe To­le­ranz ge­gen­über Ver­un­rei­ni­gun­gen und Sor­ten­mi­schun­gen. Da­her eig­net sich das Ver­fah­ren für un­ter­schied­lichs­te, auch ver­un­rei­nig­te, ge­misch­te oder an­de­re Kunst­stof­fe. Eben­so wie für fle­xi­ble Ver­pa­ckun­gen und für die Wie­der­ver­wer­tung von hoch­kom­ple­xen Mehr­schicht­fo­li­en aus meh­re­ren Kunst­stoff­ar­ten, die ins­be­son­de­re in der Le­bens­mit­tel­in­dus­trie üb­li­cher­wei­se zum Ein­satz kom­men. Im Ver­gleich zum me­cha­ni­schen Re­cy­cling bie­tet das che­mi­sche Re­cy­cling also deut­lich mehr Mög­lich­kei­ten, da es auf die Rück­ge­win­nung der Wert­stoff­bau­tei­le durch ther­mi­sche Zer­set­zung ab­zielt. Al­ler­dings muss be­kannt sein, wel­che Zu­sam­men­set­zung der In­feed hat, um eine An­la­ge op­ti­mal fah­ren und am Ende Ma­te­ri­al er­hal­ten zu kön­nen, wel­ches sich in groß­che­mi­schen In­dus­trie­an­la­gen wie ei­nem Cra­cker ver­ar­bei­ten lässt.

Zu­dem blei­ben auch die Lo­gis­tik­pro­zes­se eben­so wie die ent­spre­chen­den Kos­ten über­schau­bar, weil das Ver­fah­ren eben eine sehr hohe Feed­stock-Toleranz hat. Die Kunst­stof­f­ab­fäl­le müs­sen im Vor­feld also nicht auf­wän­dig ge­sam­melt und sor­tiert wer­den, um ho­mo­ge­ne Ab­fall­strö­me und hoch­wer­ti­ge Roh­stof­fe zu er­hal­ten.

Die Car­bo­liq-Technologie un­ter­schei­det sich ins­be­son­de­re auf­grund ih­rer Fle­xi­bi­li­tät in Be­zug auf die In­feed-Materialen, die nicht po­ly­o­le­fi­ni­schen Ur­sprungs sein müs­sen. Der Pro­zess fin­det bei ei­ner Tem­pe­ra­tur von un­ter 400°C statt. So ist die Ver­ko­kung aus­ge­schlos­sen und es bil­den sich kei­ne gif­ti­gen Py­ro­ly­se­ga­se. Die nied­ri­ge Tem­pe­ra­tur, die Ein­stu­fig­keit des Ver­fah­rens und die Ein­brin­gung der Ener­gie nicht über eine Wand, son­dern über Frik­ti­on di­rekt ins Ma­te­ri­al er­mög­li­chen die Stof­fum­wand­lung bei re­la­tiv ge­rin­gem Ener­gie­ein­satz. Wenn der für den An­la­gen­be­trieb be­nö­tig­te Strom aus re­ge­ne­ra­ti­ven Quel­len be­zo­gen wird, ist das CAR­BO­LIQ-Verfahren voll­stän­dig kli­ma­neu­tral. We­der das Ver­fah­ren, noch die ein­ge­setz­te Ener­gie emit­tie­ren CO2.

Zum Ab­schluss sei­ner Prä­sen­ta­ti­on konn­te Chris­ti­an Haupts den Bau ei­ner ers­ten Car­bo­liq-Anlage im Raum Köln an­kün­di­gen, die nach al­len Ge­neh­mi­gungs­ver­fah­ren in­ner­halb von ca. zwei Jah­ren ih­ren Be­trieb auf­neh­men soll.

(st)

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