Polystyrol ist eine häufig verwendete Plastikart, die bislang nur selten recycelt wird. Ein neues Verfahren aus den USA könnte das jetzt ändern. (Foto: IMAGO, imago)

Technologie

Upcycling statt Plastikmüll – Polystyrol veredeln

STAND
AUTOR/IN
Pascal Kiss
ONLINEFASSUNG
Ralf Kölbel
Elisabeth Theodoropoulos

Ein Forschungsteam aus den USA hat eine neue Methode entdeckt, um den weit verbreiteten Kunststoff Polystyrol nicht nur wiederzuverwerten, sondern sogar aufzuwerten.

Audio herunterladen (2,8 MB | MP3)

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.

Auch in Bau- und Dämmstoffen steckt häufig Polystyrol. (Foto: IMAGO, IMAGO/Robert Poorten)
Auch in Bau- und Dämmstoffen steckt häufig Polystyrol. IMAGO/Robert Poorten

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.

Farbherstellung in einer Fabrik (Foto: IMAGO, imago images/Frank Sorge)
Diphenylmethan kommt z.B. bei der Farbherstellung, als Zusatz in Düsentreibstoffen oder für die Parfümierung von Seifen zum Eisatz. Diphenylmethan-Derivate wurden ab den 1960er Jahren auch als Antidepressiva eingesetzt. imago images/Frank Sorge

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.

Unter dem Einfluss von UV-Licht zersetzt sich das Polystyrol.  (Foto: IMAGO, imago images/YAY Images)
Unter dem Einfluss von UV-Licht zersetzt sich das Polystyrol. imago images/YAY Images

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.

Plastikabfälle landen nicht selten in der Umwelt, beispielsweise im Meer. Es ist wichtig für die Umwelt, dass möglichste viele der wertvollen Rohstoffe wieder genutzt werden.  (Foto: IMAGO, imago)
Plastikabfälle landen nicht selten in der Umwelt, beispielsweise im Meer. Es ist wichtig für die Umwelt, dass möglichste viele der wertvollen Rohstoffe wieder genutzt werden. imago

Mehr zum Thema

Koblenz

Neu in der Erlebniswelt Mosellum in Koblenz Plastikmüll in der Mosel: Ein virtuelles Spiel zeigt die Gefahren

Im Infozentrum Mosellum am Koblenzer Moselufer soll ein neues interaktives Spiel auf die Gefahr von Plastikmüll aufmerksam machen.  mehr...

Am Vormittag SWR4 Rheinland-Pfalz

Umwelt Wie kommt der Plastikmüll ins Meer?

Es gibt im Meer mehrere Gebiete, wo Kreiselströmungen das Wasser mehr oder weniger stabil in einem bestimmten Bereich halten. Alles was an der Oberfläche schwimmt, wird in diese Gebiete hineingespült und bleibt dann dort mitunter eine lange Zeit. Von Kurt de Swaaf  mehr...

Ökologie Wie lange dauert es, den Plastikmüll im Pazifik abzubauen?

Leider dauert das sehr lange. Zwar verwittert der Müll in der Sonne, aber wenn er erst mal in die Tiefsee abgesunken ist, bleibt er dort 100 bis 200 Jahre. Von Anke Boetius  mehr...

Kunststoffe richtig recyceln Wie Plastikmüll wiederverwendet werden kann

Wir haben ein Plastikmüll-Problem. Und das zu bekämpfen ist nicht leicht. Neben Müllvermeidung ist auch cleveres Recycling und die Wiederverwendung von Plastik ein Teil der Lösung.  mehr...

Landesschau Rheinland-Pfalz SWR Fernsehen RP

Kampf dem Plastikmüll: Professor schwimmt die Donau entlang bis ins Schwarze Meer

8 Wochen lang schwimmt Andreas Fath die Donau runter - vom Schwarzwald bis zum Schwarzen Meer. Das bedeutet knapp 2.800 km. Unterwegs nimmt der Professor Wasserproben. Denn er hat dem Mikroplastik den Kampf angesagt.  mehr...

Landesschau Baden-Württemberg SWR Fernsehen BW

Riesige Plastikstrudel - was tun gegen den Müll im Meer?

Auch jeder kleine Beitrag, um das Plastik aus den Ozeanen zu holen, ist wichtig. Gespräch mit Vanessa Georg von "the seacleaners." Außerdem geht es um noch mehr drohende Hitzewellen, darum, wie Deutschland mit einem drohenden Wassermangel umgeht und wie andere Länder das Problem lösen. Und wir schauen in den Südsudan, wo unzähligen Menschen der Hungertod droht.
Eine Sendung von Susanne Henn, 21.07.2022  mehr...

STAND
AUTOR/IN
Pascal Kiss
ONLINEFASSUNG
Ralf Kölbel
Elisabeth Theodoropoulos