Abfälle aus Verpackungskunststoffen effizient verwerten

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1 Abfälle aus Verpackungskunststoffen effizient verwerten Dr.-Ing. Michael Heyde DKR- Deutsche Gesellschaft für Kreislaufwirtschaft und Rohstoffe mbh Ihr Partner für nachhaltigen Ressourceneinsatz, Rohstoffhandel und Logistik. 20. Seminar Kunststoffrecycling Sachsen 10. Mai 2011, Dresden

2 Inhalte des Vortrages Das Unternehmen DKR Stoffliche Verwertung von Kunststoffen Zahlen, Daten, Fakten Sortieren und Verwerten Stand der Technik Produkte der werkstofflichen Verwertung Hochwertig werkstofflich verwerten ökologisch ohne Alternative Herausforderungen und Ausblick 2

3 DKR-Firmenprofil Deutsche Gesellschaft für Kreislaufwirtschaft und Rohstoffe mbh Gegründet: 30. März 1992 Geschäftssitz: Köln-Porz Gesellschafter: Der Grüne Punkt Duales System Deutschland GmbH Eigenkapital: 4 Mio. Personal: 43 MitarbeiterInnen 3

4 DKR- Business: Weltweiter Handel mit Sekundärrohstoffen Handel mit Sekundärrohstoffen die definierte, reproduzierbare Eigenschaften aufweisen: Marktführer in Europa im Bereich des Kunststoffhandels t (post-consumer) Größter Händler von aufbereiteten Glasscherben (Behälterglas) in Europa Internationale Vermarktung von Papier und Weißblech Handel mit Ersatzbrennstoffen und Sortierresten im gesamten Bundesgebiet 4

5 Zertifiziertes Unternehmen: Entsorgungsfachbetrieb t b und Qualitätsmanagement t 5

6 Kunststoffverbrauch, Abfallaufkommen, Verwertung (2007) Kunststoffverbrauch Total: kt Verwertung / Beseitigung werkstofflich energetisch & Deponie Verpackung Bau Automobil 735 kt (7,3%) 2720 kt (26,9%) 2525 kt (25,0%) Bau Verpackungen 60 kt / 272 kt 43 kt / 114 kt 1008 kt / 1265 kt Elektro 855 kt (8,5%) 12 kt / 198 kt werkstofflicher Anteil Haushaltsw aren 475 kt (4,7%) 2 kt / 115 kt ~33 % Marktwert der Landw irtschaft 340 kt (3,4%) 72 kt / 145 kt Resultierenden Rezyklate Möbel 555 kt (5,5%) > 900 Mio. Medizintechnik Sonstige 140 kt (1,4%) 1765 kt (17,5%) Automobil/Fahrzeuge Elektro/Elektrotechnik Haushaltswaren, Sport, Spiel Landwirtschaft Sonstiges 61 kt / 442 kt Verpackungen: 27% des Kunststoffverbrauchs und 60% der Kunststoffabfälle Quelle: Consultic

7 Verwertungsmengen, zeitliche Entwicklung 3000 werkstofflich rohstofflich & energetisch kt Die werkstoffliche Verwertung erreichte 2007 ca. 2,1 Mio. Tonnen. Im Vergleich zu 2005 stieg sie um 470 kt. Die durchschnittliche Steigerung von betrug 4,1%. Quelle: Consultic

8 Kunststoffe in Verpackungsanwendungen in Deutschland (2007) PS, PVC und sonst. PET 12% 14% 33% LDPE/LLDPE 22% PP 19% HDPE 8

9 Technik heute: Automatische Sortierung nach Kunststoffarten Sammlung dualer Systeme Trommelsiebe Windsichter Magnetscheider Wirbelstromscheider NIR-Trenner für Kunststoffarten und Getränkekartons Windsichter Reste/EBS Kunststofffolien > DIN A4 Mischkunststoffe Leichtgut: Folien < DIN A4 Weißblech Aluminium Getränkekartons PP PS PET PE Mischkunststoffe 9

10 Sortierspezifikationen für PE und PP 10

11 Sortierspezifikationen für Folien und Mischkunststoffe 11

12 Zusammensetzung DSD Folienballen ex Sortierung PP-Folie 0,95% PE+PP Hartkörper 2,66% sonstige 9% PS +PET Papier u. sonst. 1,63% 2,27% 0,06% PVC 0,22% Metalle Kunststoffund sonstige Artikel PE Folien 91% + organ. Anhaftungen und Feuchtigkeit 12

13 Zusammensetzung DSD Mischkunststoff Leichtgut ex Sortierung PS + PET 10,9% Papier + sonst 8,0% Metalle; 0,4% PVC; 0,2% Kunststoff- und sonstige Artikel PE-Folien 52,8% sonst. 19,5% PE + PP Hartkörper 16,5% PP-Folien 11,2% + organ. Anhaftungen und Feuchtigkeit 13

14 Zusammensetzung DSD PE Ballen ex Sortierung Folie < 1,5 % PP Artikel 1,2 % sonstige 6% PS +PET Papier u. sonst. Re ste < 1,0 % < 3,0 % < 0,1 % PVC < 0,5 % Metalle Kunststoffund sonstige Artikel PE-HD 94% + organ. Anhaftungen und Feuchtigkeit 14

15 Zusammensetzung DSD PP Ballen ex Sortierung PP-Folie 1,5 % PE Hartkörper 0,5 % sonstige 6% PS +PET Papier u. sonst. Reste 1,2 % < 3,0 % 0,01% PVC < 0,5 % Metalle Kunststoffund sonstige Artikel PP 94% + organ. Anhaftungen und Feuchtigkeit 15

16 Werkstoffliche Verwertung Polyolefinische Kunststoffe Et Extrudieren / Compoundieren Zerkleinern - mehrstufig waschen - nach Dichte trennen - mechanisch entwässern Trocknen Granulat 16

17 Spezifikation PE-LD Regranulat Beispiel Produktdatenblatt PE-LD Regranulat PE-LD Regranulat Charpy Schlagzähigkeit nach DIN EN ISO 179 mit Kerbe: Bruchdehnung in % Dichte nach DIN EN ISO 1183: 0920bi 0,920 bis ,935 g/cm³ Schüttdichte nach DIN EN ISO 60: MFI-fließeigenschaft nach DIN EN ISO 1133: Zug-E-Modul nach DIN ISO 527-1: Zugfestigkeit nach DIN ISO 527-1: Zugdehnung nach DIN ISO 527-2: - bei 23 C nicht gebrochen; bei -20 C nicht gebrochen 540 bis 600 g/l bei 190 C/5kg = 1,7-2,5 g/10 min; bei 190 C/2,16kg = 0,4-0,7 g/10 min MPa 15,5 +/- 0,1 MPa Restfeuchte: max. 0,09 % Schmelzefiltration: 100, 150, 300, 500 µm 17

18 Beispiel Spezifikation PO Regranulat Beispiel Produktdatenblatt PO Regranulat PO Regranulat Charpy Schlagzähigkeit nach DIN EN ISO 179 mit Kerbe: Bruchdehnung in % 36% Dichte nach DIN EN ISO 1183: Schüttdichte nach DIN EN ISO 60: Mfi-fließeigenschaft nach DIN EN ISO 1133: Zug-E-Modul nach DIN ISO 527-1: Zugfestigkeit nach DIN ISO 527-1: > 3 kj/m² 090bis094g/cm³ 0,90 0, bis 650 g/l bei 190 C/5kg = 6-9 g/10 min MPa > 22 Mpa Zugdehnung nach DIN ISO 527-2: > 10% Restfeuchte: < 0,15 % Schmelzefiltration: 150 µm 18

19 Beispiel Spezifikation PP Regranulat Beispiel Produktdatenblatt PP Regranulat PP-Copo Regranulat Charpy Schlagzähigkeit nach DIN EN ISO 179 mit Kerbe: Bruchdehnung in % 21% Dichte nach DIN EN ISO 1183: Schüttdichte nach DIN EN ISO 60: Mfi-fließeigenschaft nach DIN EN ISO 1133: Zug-E-Modul nach DIN ISO 527-1: Zugfestigkeit nach DIN ISO 527-1: > 6 kj/m² 0,88 bis 0,900 g/cm³ 620 bis 640 g/l bei 230 C/2,16 kg =10 (7-13) g/10 min Mpa > 25 Mpa Zugdehnung nach DIN ISO 527-2: > 10% Restfeuchte: < 0,15% Schmelzefiltration: 150 µm 19

20 Beispiel Spezifikation PE-HD Regranulat Beispiel Produktdatenblatt PE-HD Regranulat PE-HD Regranulat Charpy Schlagzähigkeit nach DIN EN ISO 179 mit Kerbe: Bruchdehnung in % Dichte nach DIN EN ISO 1183: Schüttdichte nach DIN EN ISO 60: Mfi-Fließeigenschaft nach DIN EN ISO 1133: Zug-E-Modul nach DIN ISO 527-1: - Zugfestigkeit nach DIN ISO 527-1: - Zugdehnung nach DIN ISO 527-2: - bei 23 C nicht gebrochen; at -20 C nicht gebrochen 0,935 bis 0,955 g/cm³ 600 bis 650 g/l Restfeuchte: max 0,09 % Schmelzefiltration: 150 µm Schmelzpunkt: -100 C +/- 1 Anwendungsbereich: bei 190 C/5kg = 1,7-2,4 g/10 min; bei 190 C/2,16kg = 0,4-0,7 g/10 min Extrudieren von Platten, Rohren und Profilen Spritzguss 20

21 Anwendungen für post consumer Rezyklate Ballenware Aufbereitung Märkte (Beispiele) Folie PE-LD-Regranulat Folien für Verpackungen u. Bauanwendungen, Rohre, Profile, Rasengitter PP PP-Regranulat Automobilteile, Rohre, Verpackungen PE PE-HD-Regranulat Rohre, Profile MK PO-Regranulat Profile, Rohre, Paletten Verpackungsboxen PET PET-Mahlgut Faserprodukte für Textilien, Möbel Flachfolien für Verpackungen u. Flaschen 21

22 PE-HD Regranulat - Anwendungsbeispiel Kabelschutzohr für Elektrizitätsversorgung 22

23 PO Regranulat - Anwendungsbeispiel Technische Daten der FIDUS Light 604 Maße: 400 x 600 x 125 mm Gewicht: unter 1 kg Traglast: Material: im Displayeinsatz bis 150 kg Polyolefin Einsatzbereich: -10 bis +60 C Nestbar: ja Stapelhöhe: Stapelgewicht: LKW-Ladung: 2,32 m / 90 Stck. 90 kg Stück Gewicht je LKW: ca. 11,9 t Option: Farbe: Fixierungspunkte für gängige Kartonagestandards grau 23

24 Ökobilanz, Methodik Sortieren und Verwerten von Verpackungsabfällen zu marktfähigen Produkten - Verwertungssystem (Aufwand) - im Vergleich zur Herstellung funktionsgleicher Produkte aus primären Rohstoffen - Äquivalenzsystem (Gutschrift) - ökol. Netto-Entlastung oder zusätzliche Belastung Kriterien: Ressourcenverbräuche Kohle, Erdöl, Erdgas,. Klimarelevante Emissionen? z.b. CO 2, Methan, Stickoxide,..?Berücksichtigung aller vorgelagerten Erzeugungsprozesse 24

25 Ökobilanz-Auswertung 10 Positiver Nettobetrag: Erhöhung der Umweltlasten 5 fwand Au Gutschr rift Aufwan nd Guts schrift Ne etto 0 Negativer Nettobetrag: Verminderung der Netto t -5 Umweltlasten 25

26 Ökobilanz Ergebnisse: Status quo Infrastruktur im Vergleich zur Behandlung in Müllverbrennungsanlagen Treibhauseffekt KEA fossil System Gutschrift Netto 0 KST+Rest kg CO2-Äq/t MVA_D -596 Kunststoffverw. MJ / t KS ST+Rest System Gutschrift Netto MVA_D Kunststoffverw. KEA = Kumulierter Energieaufwand 26

27 Relevante Einflussgrößen CO 2eq -Emissionsfaktoren 120,0 111,0 Mg CO2 Äquiv valente/tj 100,0 80,0 60,0 40,0 20,0 93,0 88,0 74,0 56,0 30,4 0,0 Braunkohlebriketts Steinkohle Mischkunststoff Heizöl Erdgas MVA- Input Kunststoffabfälle sind ein energiereiches Material auf nahezu ausschließlich fossiler Basis mit einem CO 2eq Emissionsfaktor, der weit über dem des durchschnittlichen MVA Inputs liegt. 27

28 Ökobilanz Ergebnisse: Status quo Infrastruktur im Vergleich zur Behandlung in Müllverbrennungsanlagen Die Verwertung der Kunststoffverpackungsabfälle t in der gegenwärtigen Infrastruktur führt: Zur Einsparung von Primärenergie, die um den Faktor 1,8 über den Einsparungen liegt, die in deutschen Müllverbrennungsanlagen l im Durchschnitt erzielt werden. Zur Reduzierung klimarelevanter Emissionen von knapp 0,6 t CO 2 pro Tonne Kunststoff, gegenüber Mehremissionen von 0,66 t pro Tonne Kunststoff, die durch den Einsatz der Kunststoffabfälle in deutschen Müllverbrennungsanlagen im Durchschnitt entstünden. Optimierung der Verwertungsinfrastruktur möglich: Weitere Verbesserung der ökologischen Resultate um 20 25% bei gleichzeitiger Reduzierung der Gesamtkosten. Voraussetzung: Stabile Infrastruktur, Sicherstellung einer zuverlässigen Versorgung der Verwerter mit reproduzierbaren Inputqualitäten in ausreichender Menge. 28

29 Ausblick Post-consumer Kunststoffrezyklate sind als nachgefragter g Industrie- Rohstoff etabliert Werkstoffliche Verwertung von Post-Consumer Kuststoffabfällen aus Verpackungen ist ökologisch und ökonomisch tragfähig Herausforderungen Economy of scale Inputversorgung Rohstoffflexibilität kritische Produkt- Technologie Größe Palette u. Investitionsbedarf im Markt Qualität 29

30 Ihr Kontakt Dr.-Ing. Michael Heyde Geschäftsführer Tel.:

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