BASF entwickelt Additive für ein verbessertes Kunststoffrecycling - Bild BASF

BASF entwickelt Additive für ein verbessertes Kunststoffrecycling - Bild BASF

Dr. Martin Brudermüller ist Vorstandsvorsitzender und Chief Technology Officer der BASF - Bild BASF
„Unternehmen, die Lösungen für die Transformation zur Kreislaufwirtschaft bieten können, werden künftig über einen entscheidenden Wettbewerbsvorteil verfügen“, sagt Dr. Martin Brudermüller, Vorstandsvorsitzender und Chief Technology Officer der BASF. Bild: BASF

Auf der traditionellen Forschungs-Pressekonferenz am 10. Dezember zeigte das Unternehmen Entwicklungen, die dazu beitragen sollen, Abfälle zu vermeiden, Produkte wiederzuverwenden und Rohstoffe zurückzugewinnen. „Unternehmen, die Lösungen für die Transformation zur Kreislaufwirtschaft bieten können, werden künftig über einen entscheidenden Wettbewerbsvorteil verfügen“, sagt Dr. Martin Brudermüller, Vorstandsvorsitzender und Chief Technology Officer der BASF zum Zukunftsthema. Das Unternehmen hat deshalb ein neues Kreislaufwirtschafts-Programm aufgelegt. Bis zum Jahr 2030 will der Konzern den Umsatz mit Lösungen für die Kreislaufwirtschaft auf 17 Milliarden Euro verdoppeln.

Die Schwerpunkte bilden zirkuläre Rohstoffe, neue Materialkreisläufe und neue Geschäftsmodelle. Von 2025 an sollen jährlich 250.000 Tonnen recycelte und abfallbasierte Rohstoffe anstelle von fossilen Rohstoffen verarbeitet werden.  

Batterierecycling: Den Kreislauf bei der Elektromobilität schließen

Um den bislang sehr energieintensiven Recyclingprozess, bei dem große Mengen Salze entstehen, die entsorgt werden müssen, hat das Unternehmen ein neues hocheffizientes Verfahren entwickelt: Das in der Batterie enthaltene Lithium wird in hochreiner Form und hoher Ausbeute zurückgewonnen, Abfälle werden vermieden und der CO2-Fußabdruck wird gegenüber den bisherigen Verfahren weiter gesenkt.

BASF-Forscher am Standort Ludwigshafen arbeiten an einem neuen chemischen Verfahren, damit das in der Batterie enthaltene Lithium in hochreiner Form zurückgewonnen werden kann. Bild BASF
BASF-Forscher am Standort Ludwigshafen arbeiten an einem neuen chemischen Verfahren, damit das in der Batterie enthaltene Lithium in hochreiner Form zurückgewonnen werden kann. Bild BASF

Additive für verbessertes Recycling von Kunststoffen

Eine wesentliche Herausforderung besteht darin, die Stoffkreisläufe bei Kunststoffen zu schließen. Einer Studie der Unternehmensberatung Conversio zufolge fallen global etwa 250 Millionen Tonnen Plastikmüll pro Jahr an. Davon werden nur 20 % recycelt. Recyclate aus klassischem mechanischem Recycling sind allerdings für viele Anwendungen zunächst nicht geeignet. Zum einen, weil die mehrfache Nutzung und Verarbeitung die Polymerketten oft so sehr beschädigt sind, dass der Kunststoff brüchig wird oder vergilbt. Zum anderen bestehen Kunststoffabfälle häufig aus gemischten, nicht voneinander trennbaren Kunststoffarten. Zum Beispiel bestehen Getränkeflaschen aus Polyethylenterephthalat (PET), während die zugehörigen Deckel meist aus Polypropylen (PP) hergestellt sind. Solche Mischungen aus nicht kompatiblen Kunststoffen führen zu erheblichen Qualitätsverlusten.

Forscher des Unternehmens haben deshalb verschiedene Kunststoffadditivpakete entwickelt, welche die Qualität des recycelten Materials gezielt stabilisieren und verbessern. Lösungen wie Verträglichkeitsvermittler werden die mechanischen Eigenschaften von Polymermischungen verbessern. Das wertet mechanisch recycelte Kunststoffe und ihre Produkte im Kunststoff-Kreislauf auf.

Im ChemCycling-Projekt der BASF werden durch ein thermochemisches Verfahren Kunststoffabfälle in Pyrolyseöl umgewandelt und dieses anstelle von fossilen Ressourcen in den BASF-Verbund eingespeist. Bild.jpg
Im ChemCycling-Projekt der BASF werden durch ein thermochemisches Verfahren Kunststoffabfälle in Pyrolyseöl umgewandelt und dieses anstelle von fossilen Ressourcen in den BASF-Verbund eingespeist. Bild: BASF

Kunststoffabfälle werden zu neuen Rohstoffen in der chemischen Industrie

Jährlich fallen weltweit 200 Millionen Tonnen Kunststoffabfälle an, die noch nicht recycelt werden. Das chemische Recycling verfolgt einen weiteren Ansatz, den Kunststoffkreislauf zu schließen und bildet damit eine wichtige Ergänzung zum mechanischen Recycling. Chemisches Recycling wandelt Kunststoffabfälle in sogenannte Sekundärrohstoffe um, beispielsweise mit Hilfe eines thermochemischen Prozesses, der Pyrolyse. Das dabei gewonnene Pyrolyseöl kann von der chemischen Industrie zu neuen Produkten verarbeitet werden. Die Vorteile des Verfahrens: Es verwertet auch gemischte und verunreinigte Kunststoffströme. Produkte aus Pyrolyseöl sind zudem nicht von herkömmlichen Produkten zu unterscheiden, so dass auch anspruchsvolle Anwendungen möglich sind. Damit können erstmals auch Automobilteile, Medizinprodukte und sogar Lebensmittelverpackungen aus solchen Kunststoffabfällen hergestellt werden.

Um diese vielversprechende Technologie weiterzuentwickeln, hat der Chemiekonzern 2018 das Projekt Chemcycling gestartet. Gemeinsam mit Kooperationspartnern arbeiten Forscher des Unternehmens daran, den Herstellungsprozess von Pyrolyseöl aus gemischten Kunststoffabfällen weiterzuentwickeln und zu verbessern. Eine besondere Rolle kommt der Entwicklung geeigneter Katalysatoren für die neue Prozesstechnologie zu. Diese Katalysatoren sollen dafür sorgen, dass trotz wechselnder Zusammensetzungen des Kunststoffabfalls immer hochreines Pyrolyseöl entsteht. Ein Katalysator der ersten Generation ist bereits in die Pyrolyseanlagen des norwegischen Unternehmens Quantafuel eingebaut worden. Für die Weiterentwicklung nutzen die Wissenschaftler beider Unternehmen die Expertise und Hochdurchsatz-Labore der BASF-Tochter hte in Heidelberg sowie die Rechenkapazität des BASF-Supercomputers.

CO2-Emissionen: BASF plant klimaneutrales Wachstum

Auf der Forschungs-Pressekonferenz hat sich BASF-Chef Martin Brudermüller zu den Klimazielen des „Green Deal“ bekannt: Diese sehen vor, dass die EU bis 2050 klimaneutral wird. „Die Reduktion von CO2-Emissionen ist von immenser Bedeutung. Deshalb haben wir uns zu einem klimaneutralen Wachstum bis 2030 verpflichtet und das heißt, dass wir die spezifischen CO2-Emissionen pro kg Verkaufsprodukt noch einmal um durchschnittlich rund ein Drittel senken werden“, sagte Brudermüller in Ludwigshafen. Um dies zu erreichen, will der Chemiekonzern grundlegend neue Technologien entwickeln und hat dazu ein Carbon-Management-Programm aufgelegt. Bis Ende 2021 soll beispielsweise der Carbon Footprint für alle 45.000 Verkaufsprodukte des Unternehmens ermittelt werden.

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