Kreisläufe schaffen für flexible Verpackungen (Folien)

Dieses Pilotprojekt im Rahmen des vom Migros Pionierfonds ermöglichten Projekts realCYCLE wird gemeinsam mit Akteuren der Kunststoff-Wertschöpfungskette konzipiert und umgesetzt. Übergeordnetes Thema von realCYCLE ist es, die gesamte Wertschöpfungskette von Kunststoffverpackungen als Kreislauf zu verstehen und auszurichten. Die systemischen Voraussetzungen und Rahmenbedingungen für eine Skalierbarkeit werden untersucht und konkrete Möglichkeiten aufgezeigt, die eine flächendeckende und nachhaltige Kunststoff-Kreislaufwirtschaft in der Schweiz ermöglichen.

Fokus und Kernfragen

Der Fokus liegt auf Polyethylen (PE)- bzw. Polyolefin (PO)-Folien.

Obwohl das Recycling hauptsächlich von PE-Folien weiter zunimmt, gibt es immer noch eine Reihe von Herausforderungen und Hürden, die überwunden werden müssen, damit die Wirtschaft mit einer nachhaltigen Kreislaufschliessung erfolgreich sein kann. Dies gilt insbesondere für Post-Consumer-Abfälle, die aufgrund einer hohen geografischen Streuung, höherer organischer Verunreinigungen, umfangreicher Aufdrucke auf Verpackungen, Feuchtigkeits- und UV-Barrieren sowie mehrschichtiger Verpackungen, die das Recycling erschweren, schwer zu sammeln und zu rezyklieren sind.
Immer komplexer werdende Verpackungen, die auf den Markt kommen, sind eine grosse Herausforderung dieses Materialstroms. Ein Beispiel: Mehrschichtige Verpackungen (z.B. Laminate bzw. Verbunde) enthalten in der Regel Barrieren, die mit den chemischen Eigenschaften von LLDPE/LDPE nicht kompatibel sind und sich während des Recyclingprozesses negativ auf die Farbgebung und die Reinheit des endgültigen Rezyklats auswirken. Dies führt zu einer Verringerung des Anwendungsbereichs und des Werts des Rezyklats. Ausserdem macht die Kombination von LLDPE/LDPE mit anderen Materialien (typischerweise Papier oder Aluminium) und Polymeren das Recycling schwierig oder unmöglich. Schlecht gestaltete Verpackungen, die sich nicht einfach entleeren lassen und daher oft stark organisch verunreinigt sind, wirken sich ebenfalls negativ auf die technischen Leistungen und den optischen Aspekt des Rezyklats aus. Verpackungen aus mehreren Materialien können während der Sortierphase verworfen werden (und werden in der Regel verbrannt) oder wirken sich bei korrekter Sortierung negativ auf das für den Recyclingprozess vorgesehene Inputmaterial und die Qualität des Outputs aus. Papier, Aluminium oder andere Polymere, die mit LDPE verschweisst sind, können weder bei der Sortierung noch bei den Vorbehandlungsschritten des Recyclingprozesses abgetrennt werden und werden folglich zusammen mit LLDPE/LDPE extrudiert.
Ständige Qualitätsschwankungen in den Eigenschaften des Rezyklats verändern de facto dessen Leistungsfähigkeit und erhöhen die Verarbeitungskosten des Recyclings. Dies wirkt sich folglich auf den Preis und die Schwankungen der Qualitäten sowie der am Markt verfügbaren Mengen aus. LDPE wird heute bereits in geschlossenen Kreislaufsystemen eingesetzt, was bedeutet, dass es in die gleichen oder ähnliche Anwendungen zurückgeführt werden kann (z.B.: Schrumpffolien, Tragetaschen). Dennoch werden erhebliche Mengen von rLDPE in Nischenanwendungen wie Stadtmöbel (Bänke) sowie in verschiedenen Regalen und Entwässerungssystemen verwendet, die weniger hohe Anforderungen an die Eigenschaften des rezyklierten Materials stellen. Es wird geschätzt, dass etwa 50% des heute auf den Markt gebrachten rLDPE/LLDPE in Folienanwendungen verwendet werden könnten, wenn es eine ausreichende Nachfrage dafür gäbe.

Die folgenden Punkte stehen dabei im Fokus:

• Wie gross ist das in der Schweiz verfügbare Mengenpotenzial, um eine nach dem heutigen Stand der Technik tatsächliche Rezyklierbarkeit flexibler Verpackungen zu ermöglichen, unter Berücksichtigung aktueller Aspekte des «Design for Recycling»?
• Ist ein mechanisches Recycling möglich und sinnvoll (Folienart, Aufbereitungstechnologie, ökologischer Nutzen)? Gibt es zum mechanischen Recycling ökologisch und ökonomisch sinnvolle alternative Verwertungstechnologien?
• Wie lässt sich eine effiziente Sammellogistik für flexible Verpackungen aus Haushalten (post-consumer-Abfälle) aufbauen?

Ziel des Pilotprojekts

Flexible Kunststoff-Verpackungen sind eines der am häufigsten verwendeten Materialien verschiedenster Produkte, angefangen bei Lebensmitteln bis hin zu zahlreichen Non-Food-Anwendungen. Eine Kunststofffolie hat ein ideales Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht, was sie zu einem beliebten Verpackungsmaterial macht. Um den Materialverbrauch zu minimieren, werden immer dünnere Folien nachgefragt und hergestellt. Damit aber die Festigkeit der Verpackung und der Schutz des Inhalts trotzdem voll gewährleistet werden können, sind bei vielen Anwendungen (v.a. im Lebensmittelbereich) spezifische Barrieren und/oder andere Schutzschichten erforderlich. Im Gegensatz zu Monomaterial-Folien wird die stoffliche Verwertung solcher Verbundfolien aus technischer Sicht erheblich erschwert und macht ein Recycling ökonomisch uninteressant als auch ökologisch fragwürdig.

Woran wir zurzeit arbeiten

In der aktuellen Projektphase werden vorwiegend Grundlageninformationen und -daten zusammengetragen, damit die entsprechenden Fakten und notwendigen Voraussetzungen für eine Umsetzung in der Praxis geschaffen werden:

• Mengenströme und Potenziale (Kunststoffarten, Mengen, Systemgrenzen ) unter Berücksichtigung der Hauptkriterien des «Design for Recycling» für flexible Verpackungen:
  Zur Zeit sind leider keine verwertbaren Daten für den Schweizer Markt verfügbar, um eine reelle Aussage zu den vorhandenen Mengenströmen und Verwertungspotenzialen machen zu können. Auch die Datenlage in der EU lässt es nicht zu, auf den Schweizer Markt extrapolieren zu können. Deshalb wird im Moment auf eine aktuelle Datenerhebung verzichtet. Basierend auf Zahlen aus dem Jahr 2011 wird weiterhin angenommen, dass der jährliche Folienverbrauch in der Schweiz rund 50’000-60’000 Tonnen beträgt (Hauptkunststoffe: PP, PE(L)LD und PEHD).
• Sammellogistik (Point of Return, Aspekt Volumen vs. Gewicht, selektiv vs. gemischt, Infrastruktur, Kapazitäten Logistik):
  Als Teil des Projektteams «Sammlung 2025» (Projekt der Drescheibe Kreislaufwirtschaft, Start Januar 2022) wird REDILO/realCYCLE dieses Thema er- und bearbeiten, in Zusammenarbeit mit Akteuren der Wertschöpfungskette.
• Infrastruktur und Technologie (Verfügbarkeit CH/EU, Trends, mechanische Verfahren, Sortierung):
  Zur Zeit werden in diesem Themenbereich Informationen zusammengetragen sowie die Relevanz und die Chancen für die Schweiz abgeschätzt (kritische Erfolgsfaktoren, Hürden).
  – Verfügbare Infrastruktur und Technologien
  – Kapazitäten, Sortiertiefen und Qualitäten
  – Aufbereitungs- und Recyclingprozesse
  – Stand der Technik (?)
  – Rezyklat-Qualitäten, Sekundärmärkte (Potenziale, Verfügbarkeit)
  – Innovationen (z.B. HolyGrail 2.0, R-Cycle)

Pilotprojekt-Partner

• COOP
• FH Ost (Campus Buchs)
• Halba
• MIGROS Industrie
• Nestlé Suisse SA
• O. Kleiner AG
• POST CH AG
• Semadeni Plastic Group / kunststoff.swiss
• Wipf AG