Deutschland gilt als Recyclingnation – doch beim Plastikabfall wird laut Umweltbundesamt noch immer mehr als die Hälfte verbrannt. Und wird das Plastik doch recycelt, entstehen oft minderwertige Stoffe. Fachleute sprechen dann von Downcycling. Beim Upcycling hingegen wird der Kunststoff durch ein spezielles Verfahren sogar aufgewertet.
Polystyrol wird nur selten wiederverwertet
Polystyrol steckt in Joghurtbechern, Dämmstoffen, Wegwerfbesteck oder auch in Styroporverpackungen. 730.000 Tonnen Polystyrol werden pro Jahr in Deutschland verarbeitet. Die meisten Produkte werden nur einmal verwendet und kaum recycelt – bis jetzt. Denn ein amerikanisches Forschungsteam hat es geschafft, den Polystyrol-Abfall nicht nur zu recyceln, sondern zu veredeln, also aufzuwerten. Sie haben im Labor aus dem Plastikmüll hochwertigere Substanzen für die chemische Industrie produzieren können.
UV-Licht kann Kunststoff Polystyrol zersetzen
Und dieses Upcycling war im Versuch sehr kostengünstig, sagt das Forschungsteam. Die Forschenden haben beobachtet, dass sich der Kunststoff Polystyrol schon bei Raumtemperatur unter UV-Licht zersetzen kann. Für die chemische Reaktion braucht es nur einen Katalysator, damit die Reaktion startet. Das Forschungsteam verwendet als Katalysator das kostengünstige Aluminiumchlorid.
In einem zweiten Schritt entsteht nach Zugabe einer Chlorkohlenwasserstoff-Verbindung dann eine hochwertige Chemikalie, das Diphenylmethan. Diese Substanz wird zum Beispiel in kosmetischen Produkten als Lösungsmittel verwendet und wird auch in der Lebensmittel- und Pharmaindustrie eingesetzt. Das produzierte Diphenylmethan ist vergleichsweise teuer.
Aufwertungsprozess benötigt viel Energie
Das Produkt, das im Upcycling-Prozess entsteht, ist also eine wertvollere Substanz als der Ausgangsstoff. Beim Recycling von Plastik ist solch eine Wertsteigerung bisher nicht möglich. Deshalb sorgt die neue Upcycling-Methode durchaus für Aufsehen. Fachleute loben den neuen Ansatz, sehen die neue Methode aber durchaus auch kritisch. So verwendet das Forschungsteam UV-Lampen statt das natürliche UV-Licht der Sonne. Das Problem: UV-Lampen müssen gekühlt werden, brauchen Energie.
Upcycling funktioniert im Labor-Maßstab einfacher
Noch ist auch unklar, wie sauber der Plastikmüll für die Reaktion sein muss. Ein wichtiger Punkt: Denn gerade die Reinigung und Trennung von Plastikabfall ist sehr aufwendig. Bisher ist das Upcycling nur im Labormaßstab gelungen. In kleinen Anlagen erreicht das UV-Licht vergleichsweise viel Polystyrol, was entscheidend ist: Denn chemische Reaktionen findet meistens nur an der Oberfläche statt. Wie gut das Upcycling bei größeren Anlagen funktioniert, ist also noch nicht sicher.
Produzierte Chemikalie ist eher ein Nischenprodukt
Das Forschungsteam hat den Versuch erst mit einem Gramm Plastikabfall, dann mit zehn Gramm und am Ende mit 1.000 Gramm durchgeführt. Bei der höheren Menge reagierte der Plastikmüll aber deutlich langsamer. Noch ist also unklar, ob der Upcycling-Prozess auch im Industriemaßstab noch schnell genug abläuft. Was aber schon klar ist: Die produzierte Chemikalie ist hochwertig, aber nur ein Nischenprodukt.
Es gibt keine große Nachfrage. Deswegen versucht das Forschungsteam aus dem Plastikabfall in Zukunft noch weitere Chemikalien herzustellen. So könnte der Upcycling-Prozess wirtschaftlicher werden – denn auch darauf kommt es an. Oft lohnt sich das Recycling noch nicht, ist wenig attraktiv, weil minderwertige Substanzen entstehen. Das Forschungsteam hofft, das zumindest in einer Nische mit Upcycling zu ändern. Klar ist: Genügend Rohstoff, genügend Polystyrol-Abfälle, gibt es für das Upcycling auf jeden Fall.
