Recycling

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RecyclingSymbolGreen.png Mit dem Begriff Recycling ^* bzw. Rezyklierung wird der Vorgang bezeichnet, bei dem aus Abfall ein Sekundärrohstoff wird. Die rechtlichen Vorgaben sind in Deutschland im Kreislaufwirtschafts- und Abfallgesetz niedergelegt. EU-weit heute politisch gewollt sind grundsätzlich folgende nach Prioritäten gelisteten Ziele:

Abfallvermeidung: hierzu gehört unter anderem auch das Verbot von umweltgefährdenden Stoffen wie z.B. PCB, FCKW etc.
Wiederverwendung: das heißt eine erneute Nutzung des Guts wie z.B. Pfandflasche, Second-hand-use etc.
Recycling durch stoffliche Verwertung: definierte Abfallstoffströme oder Teile davon werden aufbereitet, um vermarktungsfähige Sekundärrohstoffe wieder zu gewinnen. Dazu werden großtechnisch heute überwiegend mechanische oder biologische Verfahren verwendet.
Recycling durch energetische Verwertung: die Stoffe werden verbrannt oder vergast, jedoch mit dem alleinigen Ziel der Energiegewinnung.
Andere Formen der Verwertung.
Deponie.

Recycling beinhaltet demnach die Punkte 3) und 4) der obigen Liste.

Geschichte

Die Natur kennt die Wiederverwertung seit ihrem Bestehen. Der Mensch hat früh gelernt, dass das scheinbar Unbrauchbare ein wertvoller Rohstoff sein kann. Vor allem im ersten und zweiten Weltkrieg war die Wiederverwertung von Abfällen eine wichtige Rohstoffquelle. Früher waren es Lumpensammler und Händler die sich um das Einsammeln, Sortieren und Weiterleiten von Abfällen kümmerten, heute sind es Recycling-Spezialisten.

Die Recycling-Bewegung begann 1987 in den USA, als das mit über 3000 Tonnen Müll beladene Mülltransportschiff "Mobro 4000" von Islip (NY) nach Morehead City (NC) aufbrach. Doch bevor er sein Ziel erreichte, verbreiteten sich Gerüchte, dass es medizinische Abfälle geladen hätte, so dass Morehead City das Ausladen verbot. Die Mobro 4000 fuhr daraufhin weiter Richtung Süden, auf der Suche nach einem Platz um seine Müllladung zu löschen. Als angeblich auch Mexiko und Belize das Ausladen verboten, fuhr es erfolglos zurück nach Islip, wo der Müll nach langem Rechtsstreit verbrannt wurde.

Die lange Suche nach einem Abnehmer für den Müll wurde zu einem Medienereignis, das bei Umweltschützern den falschen Eindruck erweckte, es gäbe keine freien Müllhalden in den USA mehr, wenn nicht einmal mehr genug Platz für ein einziges Mülltransportschiff sei.

Aber prinzipiell geht es nicht um die Frage, ob noch Kapazitäten vorhanden sind sondern vielmehr darum, ob es nicht sinnvoller ist, Müll zu vermeiden, wenn nicht möglich, ihn zu verwerten (= recyclen), und erst wenn dies nicht möglich ist, ihn zu deponieren. So steht es im Kreislaufwirtschafts- und Abfallgesetz § 4 der BRD.

In der DDR wurde Ende der 40er Jahre das Entsorgungsunternehmen SERO in Leipzig gegründet.
1991 entstand aufgrund ablaufender Fristen gemäss der Verpackungsverordnung in Deutschland das Duale System Deutschland (Grüner Punkt).

Sammelsysteme

Mülltrennung.jpg Material recovery facility 2004-03-24.jpg Die wirtschaftlichste Form der Mülltrennung liegt beim Abfallverursacher, bevor verschiedene Abfälle gemischt werden. Je nach der Abfallpolitik und den vorhandenen Wiederverwertungen wird die Auftrennung regional unterschiedlich durchgeführt.

Am häufigsten gesammelt werden Altpapier, Altglas (z. T. unterteilt in Weiß- und Buntglas) und Verpackungen durch die Duales System Deutschland GmbH. Gut funktioniert ebenfalls das Sammeln und Kompostieren von Bioabfall, das Batterierecycling und das Recycling von Altautos auf dem Autofriedhof.

Zur Wiederverwertung von Siedlungsabfällen war bisher eine möglichst sortenreine Trennung des Abfalls nach Stoffgruppen erforderlich. Inzwischen existieren ausgereifte automatisierte technische Sortieranlagen, die auch gemischte Siedlungsabfälle (teilweise) sortenrein trennen können. Das in den vergangenen Jahren bekannte Bild der öffentlichen Sammelcontainer könnte sich damit zukünftig ändern.

Da Abfälle nicht nur beim Verbraucher anfallen, sondern auch in der Wirtschaft, gibt es auch dort die Notwendigkeit, Abfälle zu erfassen. So fallen z.B. große Mengen Bauschutt, Holzreste, Kunstoffreste und Metallreste an.

Um beim Sammeln von Müll, betriebsintern oder in Form überregionaler Sammelsysteme, den Sortieraufwand zu reduzieren, ist es notwendig den hierfür notwendigen Arbeitsaufwand durch Vorsortierung zu reduzieren. Eine Systematik wurde durch den Recycling-Code eingeführt, den man im Wesentlichen auf Produkten aus Kunststoff, aber auch auf anderen Gegenständen finden kann.

Wiederverwertung

Beim Recycling entstehen durch Einsatz von Energie und eventuell neuen Rohstoffen Materialien, aus denen neue Produkte hergestellt werden können.

Die (Wieder-)Verwertung ist unterteilt in die stoffliche und energetische Verwertung. Die stoffliche Verwertung ist wiederum in die werkstoffliche und rohstoffliche Verwertung aufgeteilt. Produkte der werkstofflichen Verwertung sind in der Regel durch physikalische Verfahren erzeugt worden, z. B. Sieben, Trennen, Metallseparation oder Umschmelzen bei Kunststoffen. Die rohstoffliche Verwertung findet bei Glas, diversen Metallen sowie Papier hauptsächliche Anwendung. Alle bekannten Verfahren zur rohstofflichen Verwertung durch chemische Umwandlung (z.B. bei Kunststoffen) sind bisher entweder an technischen Problemen oder an deren Unwirtschaftlichkeit gescheitert.

Downcycling und Upcycling

Ein Nachteil von beispielsweise Kunststoff ist, dass das Material nicht mehr die ursprüngliche Qualität bzw. Verarbeitbarkeit erreicht, wie vor dem Recyclingprozess. Diese Abwertung wird auch als Downcycling bezeichnet, während beim Upcycling aus Abfallstoffen eines Prozesses hochwertigere Produkte hergestellt werden können. Reststoffe, die während des Recyclingvorganges anfallen, werden Spuckstoffe genannt.

Daneben ist auch zu beachten, dass die Wiederverwendung von Gegenständen dem Recycling vorzuziehen ist, da der Energieaufwand geringer ist.

Die Neigung des Kunststoffes bei der Wiederverarbeitung zu degradieren hängt ab vom gewählten Aufbereitungsverfahren und vom jeweiligen Grundpolymertyp sowie dem Gehalt an Additiven, die den thermisch-oxidativen Abbau der Molekülketten stark herabsetzen können. In einigen Fällen erreicht der verwertete Kunststoff durchaus das Eigenschaftsniveau der Originalware. Es kommt hierbei auf die Qualität und Sortenreinheit der gesammelten Altteile und den Aufbereitungsprozess und die Nachadditivierung an. Auch der Gesamtenergieverbrauch bei der Wiederaufbereitung wird vielfach überschätzt. Mit nicht mehr als rund 10 bis 15 MJ/kg Polymer (Thermoplast) ist bei Teilen, die eine Einzelmasse von mehr als 100g besitzen, die komplette Aufbereitung durchführbar.

In diesem Zusammenhang wird auf Orginalliteratur aus den Jahren 1990 bis 1997 sowie auf die folgenden Quellen verwiesen:

H. Kindler u. A. Nikles: Energieaufwand zur Herstellung von Werkstoffen Kunststoffe 70 (1980) S802 ff

Brandrup / Michaeli et alt. : Die Verwertung von Kunststoffen; Hanser-Verlag 1995

VDI Gesellschaft Entwicklung Konstruktion und Vertrieb: Recycling eine Herausforderung für den Konstrukteur; VDI Verlag Düsseldorf 1991

K.Grefermann, K. Halk, K.-D. Knörndel: Die Recycling-Industrie in Deutschland; ifo Studien zur Industriewirtschaft Nr.58 ifo Institut für Wirtschaftsforschung München 1998

TU Berlin SFB CRC 281 2003 ecological manufacturing

Ökologie, Ökonomie und Effizienz

Papier-Recycling

Papier wird zu einem sehr hohem Prozentsatz recycelt. Je mehr Papier wiederverwertet wird, umso weniger Holz muss für die Papierproduktion aufgewendet werden (und nach dem Gesetz von Angebot und Nachfrage sinkt der Holzpreis mit der eingesetzten Menge Altpapier. Für die Papierproduktion werden in der BRD gegenwärtig ca. 40% der Holzproduktion eingesetzt).

Zu einem hohen Anteil aus Altpapier hergestellt sind z.B. Wellpappe (bis zu 100%) und Zeitungspapier (bis zu 80%).

Papier-Recycling kommt also in sehr großem Maße zur Herstellung von Verpackungsmaterial und zur Herstellung von Zeitungspapier und dergleichen zum Einsatz. Davon profitieren fast alle Industriezweige, Gewerbebetriebe und in jedem Fall die Konsumenten.

Lediglich holzerzeugende Betriebe haben durch einen hohen Prozentsatz an Papier-Recycling niedrigere Umsätze. Betriebe, die Altpapier sammeln oder verwerten, würde es ohne Papier-Recycling nicht geben.

Ende April 2005 lag der Preis pro Tonne Altpapier zwischen 50 bis 80 Euro (und damit auf Rekordniveau) (laut Hamburger Abendblatt)

Papier-Recycling ist ökonomisch daher sehr effizient.

Mit einer wesentlichen Steigerung des Altpapier-Anteils ist aber nicht zu rechnen, weil die Qualität der Papierfasern mit der Anzahl der Durchläufe durch den Recyclingprozess stetig abnimmt, und für hochwertiges Papier nur sehr beschränkt Altpapier eingesetzt werden kann.

Papier-Recycling ist ökologisch effizient:

Der Energieaufwand bei der Produktion von Recyclingpapier ist deutlich geringer (nur ca. ein Drittel) als bei der Herstellung von neuem Papier aus Holz (Frischfaserpapier), der Verbrauch an Wasser beträgt nur 15 %, die Gewässerbelastung beträgt nur etwa 5%.

Die Papierverarbeitung verursacht in Deutschland den höchsten industriellen Wasserverbrauch.

Recyclingpapier steht bei vielen im Ruf, eine niedrigere Qualität als Frischfaserpapier zu haben, was für viele minderwertige Sorten (z.B. Zeitungspapier, das in der Regel einen Recyclinganteil enthält) sicher zutrifft. Allerdings sind heute auch hochqualtiative recycelte Papiersorten, z.B. Kopierpapiere, erhältlich, die in ihren Verarbeitungseigenschaften mit Frischfaserpapier vergleichbar sind und sich auch im Weißegrad nur noch minimal von diesem unterscheiden.

Glas-Recycling

Glas wird aus Quarzsand hergestellt. Er macht 12 % der Erdkruste aus, ist also mehr als reichlich vorhanden. Ein Problem ist hier die Trennung verschiedener Farben, ansonsten ist es relativ effizient.

Glasrecycling ist ökonomisch besser als seine Verwertung, da es sehr günstig zu transportieren und aufzubereiten ist.
Glasrecycling ist ökologisch schlechter als seine Verwertung, da der Schmelzpunkt von reinem Quarz bei 1700 °C liegt.

Glaswiederverwendung

Die Wiederverwendung von Glas ist nur bei standardisierten Flaschen sinnvoll. Der Transport ist schwieriger, ansonsten ist es relativ effizient.

Wiederverwendung von Glas ist ökonomisch schlechter als Glas-Recycling, da Transport und Säuberung schwieriger sind.
Wiederverwendung von Glas ist ökologisch besser als Glas-Recycling, da kaum Abfälle oder Schadstoffe entstehen.

Man kann hier also Ökonomie und Ökologie ausbalancieren.

Das Einschmelzen von Altglas ist in jedem Fall sinnvoll da der Rohstoff zu 100% wiederverwendet werden kann. Zum Erschmelzen von Neuglas würde bis zu 25% mehr Energie benötigt.

Kunststoffwiederverwertung

Da Kunststoffflaschen leichter und stabiler als Glasflaschen sind, ist ihr Transport auch effizienter und somit auch ihre Wiederverwertung. Trotzdem landen die meisten Kunststoffflaschen im "Gelben Sack" (Duales System Deutschland), wo sie nur mit hohem Aufwand und Qualitätsverlust recycelt werden können. Neuere Studien im Labormaßstab kommen hier zu positiveren Aussagen (F.Welle: Von Flasche zu Flasche; Kunststoffe 97.Jg. 3/2006 S.52 ff Hanser Verlag, München).

Kunststoff-Recycling

Fast alle Kunststoffe sind Polymere die größtenteils aus den leichten Teilen von Erdöl bestehen. Für die Gewinnung von Kunststoffen aus Rohöl sind aufwendige Destillations- Raffinations- und Syntheseprozesse erforderlich. Als zusätzliche Ressource bietet sich Recycling an.

Im Gegensatz zu Metallen ergeben sich für die Verwertung von Kunststoffen unterschiedliche Verwertungsoptionen. Kunststoffe bzw. Polymere lassen sich werkstofflich, rohstofflich oder als Energieträger nutzen. Welche Verwertungsoption für eine Fraktion gebrauchter Kunststoffe die sinnvollste ist, ist anhand technisch- ökonomischer und ökologischer Bewertungen im Einzelfall zu entscheiden. Eine werkstoffliche Verwertung scheint vor allem dann angebracht, wenn die Erlöse des gewonnenen Sekundärrohstoffes alle Aufwendungen überwiegen, die zur Gewinnung dieses Materials notwendig sind. Hierfür kommen z.B. sorten- und typenreine Produktionsrückstände aus der Verarbeitung von thermoplastischen Kunststoffen in Frage. Für gebrauchte duromere Polymere ist eine energetische bzw. thermische Verwertung in vielen Fällen die geeignete Verwertungsoption. Sonderlösungen gibt es für CFK Prepregs und Polyurethan(PUR)-Schäume. Letztere lassen sich bei geringem Kontamininationsgrad zu sog. Flockenverbund verarbeiten, wobei der Markt hierfür begrenzt ist. Bei PUR ist zusätzlich eine Chemolyse möglich, durch die PUR in oligomere Spaltprodukte zerlegt wird, die als Polyolzusatz für eine erneute PUR- Synthese verwendet werden können (Bsp. Fa getzner, Bludenz /A).

Eine werkstoffliche Verwertung von Kunststoffen ist vor allem abhängig von der Art des Kunststoffes, dem Zustand, der Sortenreinheit und der Beschaffenheit der gebrauchten Materialien. Für eine Mixtur aus kontaminierten Post-Consumer Artikel mit geringem Gewicht ist eine dezentrale bzw. lokale energetische Nutzung in Betracht zu ziehen.

In den Jahren 1990 bis 2000 wurden vor allem im deutschsprachigen Raum sehr viele Aufbereitungstechniken für Kunststoffe entwickelt und erprobt. Das Hauptproblem bei werkstofflichen Recycling von Thermoplasten liegt heute nicht mehr in der Aufbereitungstechnik sondern weiterhin in der enormen Schwierigkeit, geeignete sortenreine Alt-Materialfraktionen in ausreichender Menge volkswirtschaftlich vertretbar zu erzeugen. Auch wenn die Ökobilanz der Verwertung sortenreiner Fraktionen gebrauchter, technischer Thermoplaste positiv ausfällt, so ist ökonomische Bilanz (Lohnkostenintensiv) nur unter eng umgrenzten Rahmenbedingungen positiv. Mit steigenden Rohölpreisen von über 60 USD/Barrel wächst die Chance, dass sich in Einzelfällen automatisierte Verfahren amortisieren können.

Literaturhinweise:

1. Brandrup, Michaeli et alt. : Die Wiederverwertung von Kunststoffen; Hanser-Verlag München 1995

2. VDI Gesellschaft Entwicklung Konstruktion und Vertrieb: Recycling eine Herausforderung für den Konstrukteur; VDI Verlag Düsseldorf 1991

3. Ackermann: Recycling von Kunststoffen Berlin 1996 Erich Schmidt Verlag 1996

4. H. Kindler u. A. Nikles: Energieaufwand zur Herstellung von Werkstoffen Kunststoffe 70 (1980) S. 802 ff 5. F. Welle: Von Flasche zu Flasche; Kunststoffe 97.Jg. 3/2006 S.52 ff Hanser Verlag, München

Weitere Themen:

Clean Value Plastics (CVP), ein Verfahren zur Wiederaufbereitung von Mischkunststoffen
Recycling-Code: Kennzeichnung von Bauteilen aus Kunststoff und anderen Werkstoffgruppen

Aluminium-Recycling

Aluminium ist das häufigste bestehende Metall der Erdkruste. Es kommt jedoch nur in stark gebundener Form vor. Bei Aluminium ist die Recycling-Effizienz sehr gut, da es wesentlich schwieriger ist neues Aluminium (durch Schmelzflusselektrolyse) zu gewinnen, als reines Aluminium einzuschmelzen (Schmelzpunkt 660 °C).

Aluminium-Recycling ist sowohl ökonomisch als auch ökologisch sehr sinnvoll. Es ist sehr einfach zu recyceln und sehr schwer aus Aluminiumoxiden zu gewinnen.
Rein ökonomisch betrachtet ist Aluminiumrecycling am gewinnbringendsten, während das Recycling anderer Stoffe meist subventioniert oder im Voraus bezahlt werden (Grüner Punkt) muss.

Flächen-Recycling

Ist die Wiedereingliederung nicht mehr genuzter Flächen in den Wirtschaftskreislauf.

siehe: Flächenrecycling

Literatur

Heiko Doedens, Heinz-Josef Dornbusch: Entwicklungen bei den Systemen der getrennten Sammlung. Müll und Abfall 37(6), S. 301 - 308 (2005), ISSN 0027-2957

Weblinks

Theater Dimbeldu - Märchen „Die Müllkiste“, Recycling-Bastelbuch, Projekte und Aktionen
BRT Recycling - Hersteller von Maschinen zum Recycling mit vielen interessanten Fotos
Greenpeace - Papierrecycling (im pdf-Format)
Sauberes Deutschland. Zur Psychopathologie des Entsorgungswesens
Stiftung Gemeinsames Rücknahmesystem Batterien
Special-Interest Wiki zum Thema Upcycling mit praktischen Tipps und Bauanleitungen
Recyclingbasteln Herstellung von nützlichen und hübschen Dingen aus Abfällen
Umsonstökonomien als Recyclingansatz
Scenarios and Strategies for an Extended Producer Responsibility System From the Swedish Morphological Society

Siehe auch: Müllverbrennung,Wiederverwendung, Recyclingpapier, Freecycle, Umsonstladen, Refurbishing, Remarketing, Abfall im Straßenbau

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