Haben Kunststoffe aus nachwachsenden Rohstoffen eine Chance?

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1 Haben Kunststoffe aus nachwachsenden Rohstoffen eine Chance? 19. Seminar Kunststoffrecycling in Sachsen Helmut Schmitz DSD GmbH Dateiname Arial 8 Punkt

2 Manche sagen glänzende Perspektiven für Biokunststoffe vorher, weil fossil basierte Kunststoffe ein Albtraum in Ländern ohne entsprechende Infrastruktur sind. weil Kunststoffabfälle die terrestrische Umwelt und die Ozeane verschmutzen. 2

3 Das Kassel Projekt

4 Das Kassel Projekt

5 Definition Biokunststoffe Biokunststoffe (bioplastics) = uneinheitlich benutzter Oberbegriff für Kunststoffe auf Basis nachwachsender Rohstoffe, die kompostierbar sind petrobasierte Kunststoffe, die kompostierbar sind Mischungen hieraus (blends, compounds) 16 (2) VerpackV Nicht kompostierbare Kunststoffe auf Basis nachwachsender Rohstoffe 5

6 Definition Biodegradable / compostable but NOT bio-based (examples): - Synthetic Polyesters (BASF, Mitsubishi, a.o.) - Polyvinylalcohol Biodegradable / compostable AND bio-based (examples): - Polylactide PLA (NatureWorks, Purac/Synbra, Total-Galactic, Pyramid Bioplastics) - Starch based materials (Novamont, SPhere-Biotec, Plantic, a.o) - Cellulose based materials (Innovia, a.o.) - PLA compounds / blends (BASF, FKUR, a.o.) - Polyhydroxyalkanoates PHA (Mirel-Telles, Kaneka, a.o.) 6

7 Definition Bio-based but non-biodegradable (examples): - Bio-PDO based polymers (DuPont) - PE from Bioethanol (announced by Braskem, DOW) - PVC from Bioethanol (announced by Solvay - Solvin) -PP from Bioethanol (announced by Braskem) - Polyamides PA Arkema, BASF 7

8 Anwendungsbeispiele Kompostierbare Bioabfallsäcke Mulchfolien Textilien Verpackungen Obst-, Gemüse-, Fleisch-, Fast-Food-Schalen Getränkebecher Tragetaschen, Knoten- und Hemdchenbeutel Abpackfolien Flaschen für Saft, stilles Wasser, kalt abgefüllte Molkereiprodukte Etiketten Trays für Pralinen Windelverpackungen Gehäuse für Computer, Mobiltelefone, etc. 8

9 Anwendungsbeispiele 9

10 Anwendungspotenzial (Quelle: EB) European Bioplastics (EB) schätzt den Gesamtverbrauch von Biokunststoffprodukten in Europa für das Jahr 2007 auf etwa Tonnen, (Gesamtverbrauch bei K. ca Millionen Tonnen), Wachstum liegt bei mehr als 20 %, Anhand der heute kommerzialisierten Produkte schätzt European Bioplastics das theoretische technische Anwendungspotenzial auf 5-10% des heutigen Kunststoffverbrauchs (Gesamtmarkt Kunststoffe: ca. 48 Mio. t in EU 25, geschätzte 50 Mio. t in 2010); auf lange Sicht ist ein höherer Anteil zu erwarten. Zahlreiche Faktoren beeinflussen die Dynamik der Marktentwicklung, z.b. Nachfrage, Wettbewerbsfähigkeit, Rohstoffpreise, Investitionssicherheit, gesetzliche Rahmenbedingungen (Förderung), Technologieentwicklung etc. Bislang fehlt die economy of scale (Produktionseinheiten in der Regel bei t vs bei PE) 10

11 Erwartete Produktionskapazitäten (Quelle: EB) Bis zum Jahr 2012: - Europa: > 150,000 Tonnen - Deutschland: 120,000 Tonnen - USA: 150,000 Tonnen - China, Japan (Asien): > Tonnen (unklare Datenlage) - Brasilien: Bio-PE: 350,000 t (DOW/Crystalsev), 200,000 t (Braskem) Bio-PVC: 60,000 t (Solvay) 11

12 Vorgebrachte Argumente für die Verwendung von Biokunststoffen (1) Unabhängiger werden von der endlichen Ressource Rohöl (2) Umweltbelastungen verringern durch Verwendung nachwachsender Rohstoffe (3) neue Absatzmärkte für die Landwirtschaft erschließen (4) Bio liegt im Trend Bioverpackungen für Bioprodukte Kompostierung als umweltfreundliches, da biologisches Abfallbehandlungsverfahren (Kreislauf schließen) 12

13 Kritische Würdigung der vorgebrachten Argumente für die Verwendung von Biokunststoffen (1) Unabhängiger werden von der endlichen Ressource Rohöl (2) Umweltbelastungen verringern durch Verwendung nachwachsender Rohstoffe Welche Ökobilanz-Studien gibt es? Welche Materialien werden transparent analysiert? Was sind die aktuellen Ergebnisse? Welches technisches Potential gibt es? 13

14 Position UBA zu Biokunststoffen Auszüge aus der Broschüre Biologisch abbaubare Kunststoffe ( ) ( ) So wird vor allem die Kompostierfähigkeit hervorgehoben und die Rohstoffquelle im Sinne nachwachsender Rohstoffe als nachhaltig und umweltfreundlich bezeichnet. Wissenschaftliche Beweise gibt es für diese Aussagen nicht. Die Fachwelt sieht die wenigen Umweltbetrachtungen, die im Zusammenhang mit solchen Behauptungen in der Vergangenheit vorgelegt wurden, bislang als nicht ausreichend aussagefähig an. Sie finden deshalb keine Akzeptanz. Sie sind weniger wissenschaftliche Aussage, sondern vielmehr Marketinginstrumente, um Folien, Einweggeschirr und andere Produkte pauschal als vorteilhaft darstellen zu können. Besonders kritisch sehen wir die Verwendung biologisch abbaubarer Kunststoffe auf Basis fossiler Rohstoffe. 14

15 Position UBA zu Biokunststoffen Auszüge aus der Broschüre Biologisch abbaubare Kunststoffe ( ) Kompostierung perspektivisch keine sinnvolle Art der Verwertung anzustreben: Prio 1: werkstoffliches Recycling Prio 2: energetische Verwertung unter Nutzung des Energieinhaltes Das Werben mit positiven Umweltaussagen im Zusammenhang mit biologisch abbaubaren Kunststoffen sollte solange unterbleiben, bis auf Grundlage anerkannter wissenschaftlicher Untersuchungen der Nachweis der Umweltvorteilhaftigkeit tatsächlich erbracht ist. 15

16 Position Institut für Energie- und Umweltforschung (IFEU) Heidelberg Ökobilanz von Müllbeuteln im Auftrag von Europäischen Müllbeutelherstellern Institut für Energie- und Umweltforschung (IFEU) Heidelberg, Juni 2009 Auszug aus der Zusammenfassung von ifeu (Langversion): Müllbeutel aus echtem PCR (Post Consumer Recyclate) haben insgesamt die besten Umweltwirkungsprofile und PCR stellt daher das umweltfreundlichste Rohmaterial für Müllbeutel dar. Voraussetzung dabei ist, dass die PCR-Beutel mit ähnlichen Folienstärken wie PE-Beutel hergestellt werden und dabei die funktionell-technischen Anforderungen erfüllen. Die derzeitig im Markt befindlichen Biobeutel für Restabfall (hier bioabbaubare Müllbeutel) zeigen weniger günstige Umweltwirkungsprofile als die in der Ökobilanz untersuchten PE- und PCR-Beutel. Die BASF empfiehlt die Verwendung von Ecoflex / Ecovio ausschließlich für Biomüllbeutel, nicht für Restmüllbeutel. Speziell bei Biobeuteln sind in den nächsten Jahren weitere Verbesserungen durch die Errichtung von größeren Produktionsanlagen (economy-of-scale) und Gewichtsreduktionen durch optimierte Produkteigenschaften zu erwarten. Andererseits war mit keinem der hierzu durchgeführten Optimierungsszenarien zu erkennen, dass die Umweltperformance der derzeit verwendeten PE-Beutel dadurch übertroffen würde. 16

17 IK Presseerklärung zur Ökobilanz Müllbeutel Presseerklärung, Bad Homburg, 26. August 2009 Aktuelle Ökobilanz zu Müllbeuteln Das Ergebnis der Studie ist eindeutig. Bei allen Umweltindikatoren schneiden Müllbeutel aus recyceltem Polyethylen am besten ab, gefolgt von solchen aus Polyethylen-Neuware. Sogar in den emissionsbezogenen Kategorien, wie dem CO2- Ausstoß, sind die Polyethylen-Materialien überlegen. Damit haben sich die ursprünglich vermuteten ökologischen Vorteile von Bioplastics- Materialien bei Restmüllbeuteln nicht bestätigt. Aus Sicht der IK Industrievereinigung Kunststoffverpackungen e.v. zeigen diese wissenschaftlichen Erkenntnisse, dass Diskriminierungen herkömmlicher Kunststoffe im Rahmen von gesetzgeberischen Maßnahmen in keiner Weise gerechtfertigt sind. Unabhängig von den Ergebnissen dieser speziellen Ökobilanz sieht die IK für Bioplastics als relativ neue Werkstoffe gute Zukunftspotentiale, insbesondere für spezielle Einsatzgebiete. ( ) 17

18 Kritische Würdigung der vorgebrachten Argumente für die Verwendung von Biokunststoffen (3) neue Absatzmärkte für die Landwirtschaft erschließen Neue Absatzmärkte wirklich erforderlich? Konkurrenz zwischen - Stofflich genutzten Agrarprodukten - Energiepflanzen - Lebensmitteln Aufgabe von Biodiversität und CO2-Bindekapazität in Regenwäldern wegen Flächenbedarf Zuckerrohr / Ölpalmen Steigende Preise für Grundnahrungsmittel, Speiseöl und Mais 18

19 Kritische Würdigung der vorgebrachten Argumente für die Verwendung von Biokunststoffen (4) Bio liegt im Trend Bioverpackungen für Bioprodukte Kompostierung als biologisches = umweltfreundliches Abfallbehandlungsverfahren - Discounter mit Biolabel - Presseberichterstattung zu knapper werdenden Produktionskapazitäten für Bioprodukte etc. - Kompostierung: natürlich aber nicht unbedingt ökoeffizient 19

20 Verpackungsmarkt Markt für Bioplastics-Verpackungen gewinnt zunehmend Dynamik, insbes. In UK, NL, B, F, I, USA, Japan: zahlreiche Produktinnovationen (auch außerhalb des Verpackungsmarktes), breiterer Anwendungsbereich, zahlreiche Produkteinführungen, Markttests Marktentwicklung in D deutlich verzögert; Gründe werden vermutet in höherer Preissensibilität, geringerer Innovations-/Risikobereitschaft, für Massenanwendungen zu geringes Rohstoffangebot, Angebotsoligopol, stark ausgeprägte Sensibilität bezügl. ökologischer Fragen/Aussagen; hoher Standard bei Entsorgung/Recycling wirft hin D mehr Fragen auf als anderswo; Ausnahmeregelung in der VerpackV hat Rahmenbedingungen in D Konkurrenzfähigkeit der Biokunststoffe enorm verbessert; trotzdem keine verstärkte Marktpräsenz Der Preisunterschied zw. BAW und fossilen Kunststoffen kann sich verringern wegen: - steigender Erdölpreise / steigender Preise für konventionelle K - steigender Produktionskapazitäten für Bioplastics 20

21 Rahmenbedingungen VerpackV Die 5. Novelle der VerpackV mit der befristeten Ausnahmeregelung für Verpackungen aus BAW ist in Kraft. 16 Abs. 2 VerpackV: 6 findet für Kunststoffverpackungen, die aus biologisch abbaubaren Werkstoffen hergestellt sind und deren sämtliche Bestandteile gemäß einer herstellerunabhängigen Zertifizierung nach anerkannten Prüfnormen kompostierbar sind, bis zum keine Anwendung. Die Hersteller und Vertreiber haben sicherzustellen, dass ein möglichst hoher Anteil der Verpackungen einer Verwertung zugeführt wird. 21

22 Biokunststoffe in der 5. Novelle der VerpackV Ausnahmeregelung für Verpackungen aus kompostierbaren Kunststoffen bleibt bestehen. Klarstellung, dass auch für Einweggetränkeverpackungen aus kompostierbaren Kunststoffen die Regelungen zur Pfandpflicht gelten. Für nicht zwangsbepfandete Einweggetränkeverpackungen aus Biokunststoffen gilt Pflicht zur Beteiligung an einem dualen System -> Auswirkungen auf etabliertes werkstoffliches Recycling =? 22

23 Basic end-of-life options for bioplastics ENERGY crops other biomass oil & gas recycled feedstock MONOMERS packaging material made from biodegradable biobased polymers biodegradable petrobased polymers non-biodegrad. biobased polymers X landfill 23

24 Basic end-of-life options for bioplastics ENERGY crops other biomass oil & gas recycled feedstock biodegradable biobased polymers MONOMERS packaging material made from X landfill composting energy recovery chemical recycling mechanical recycling 24

25 Basic end-of-life options for bioplastics ENERGY crops other biomass oil & gas recycled feedstock MONOMERS packaging material made from biodegradable petrobased polymers X landfill?x composting energy recovery chemical recycling mechanical recycling 25

26 Basic end-of-life options for bioplastics ENERGY crops other biomass oil & gas recycled feedstock MONOMERS packaging material made from non-biodegrad. biobased polymers X landfill X composting energy recovery chemical recycling mechanical recycling 26

27 Today s end-of-life options for bioplastics ENERGY crops other biomass oil & gas recycled feedstock MONOMERS Mixed (Bio-)Plastics packaging X landfill X energy feedstock? mechanical? composting recovery recycling recycling to be tested: technical feasability, costs, prerequisite sorting routines? 27

28 Entsorgungsweg 1: Biotonne und Kompostierung Entsorgung über Biotonne wird von vielen Kommunen abgelehnt Biotonne nicht flächendeckend Weder die industrielle Kompostierung der Biokunststoffe (es sei denn sie bestehen zu 100% aus NARO) noch die Verwendung des aus diesem Material entstehenden Kompostes als Düngemittel ist nach heutiger Verordnungslage erlaubt (siehe BioabfV und DüMV). Aerober biologischer Abbau, wie er über die Kompostierung realisiert wird, hat über die schadlose Beseitigung hinaus keinen Zusatznutzen bei gegebener, geordneter abfallwirtschaftlicher Infrastruktur ist die biologische Abbaubarkeit kein ökologischer Vorteil zum Vergleich: energetische Verwertung von Verpackungen aus nachwachsenden Rohstoffen: -> Zusatznutzen (Verpackung + klimaneutraler Energieträger) -> Substitution herkömmlicher fossiler Energieträger 28

29 Getrenntsammlung für Bioabfälle Glass, 2. Quarter 2008 Typisches Beispiel eines Erfassungsbehälters für Bioabfall: Auf gar keinen Fall sollten Sie Müllbeutel aus Plastik oder kompostierbare Plastiktüten für den Biomüll verwenden. Sie verrotten nicht in der kurzen Zeit und beeinträchtigen den Kompost. Die "kompostierbaren" Plastiktüten lassen sich auch kaum von normalen Plastiktüten unterscheiden. Daher besteht die Gefahr, dass die Biotonne wegen "falscher" Befüllung ungeleert stehenbleibt., Information des Abfallamtes 29

30 Sortierreste der Biotonne Source: Satistisches Bundesamt, Fachserie 19,

31 Entsorgungsweg 2: Gelbe Tonne, Konzept DSD Pilotphase seit 2006: Entwicklungsprojekte zur Integration von Bioplastics- Verkaufsverpackungen in die Entsorgungsinfrastruktur für Leichtverpackungen der DSD GmbH Kommunikationskonzept: Energetische Verwertung als integraler Bestandteil nachhaltiger Konzepte zur Nutzung nachwachsender Rohstoffe Identifikation geeigneter Verwertungswege für Bioplastics Sortierung und Verwertung zunächst mit anderen Kunststoffen in die Fraktion Mischkunststoff zu sortieren und bevorzugt energetisch zu verwerten bei Erreichen einer kritschen Menge ggf. als separate Fraktion auszusortieren; stoffliche Verwertung, sofern ökonomisch und ökologisch zweckmäßig Mengen- und Technologiemonitoring Mengenstromnachweis erst ab

32 Gestaffeltes Preis-/Leistungsangebot Mengenaufkommen Bioplastics im DSD-System XX t/a t/a Lizenzierungsphase Preis 3 ab Pilotphase 2 Preis 2 ab Mengenaufkommen von t/a Pilotphase 1 Preis 1 ab JJJJ 2013 Zeit 32

33 Exkurs: Oxo-Degradable Plastics Oxo-Degradble Plastics: Petrobasierte Kunststoffe, die durch die Beimischung eines Additivs je nach Angaben der Hersteller abbaubar (degradable), bio- / Foto- / UV- / oxo-abbaubar (oder sogar kompostierbar) sein sollen. Zutreffendere Bezeichnung: oxo-fragmentable, da der Kunststoff regelmäßig nur physisch in Fragmente zerfällt. Es verbleiben also Kunststoffpartikel in der Umwelt, allerdings kaum/nicht sichtbar. Kritische Aspekte o.g. Eigenschaften / Bezeichnungen sind nicht geschützt Bioabbaubarkeit bislang anhand der einschlägigen Normen nicht nachgewiesen verifizierte Daten zur ökologischen performance liegen nicht vor Ecotoxizität kritisch; Risiko der Persistenz und Bio-Akkumulation Risiko der Verharmlosung und Zunahme von Littering Auswirkung der oxo-additive auf Qualität etablierter Rezyklate und der daraus hergestellten Produkte ungeklärt Keinerlei Vorteile in der gegebenen deutschen Entsorgungsinfrastruktur petrobasierte Rohstoffe gehen bei biologischem Abbau dem Recyclingkreislauf verloren Empfehlung: In Deutschland nicht einsetzen! siehe auch die Position der Verbände * European Bioplastics ( ) * EuPR, NAPCOR ( 33

34 Fazit zum Thema Verwertung Nur eine differenzierte Betrachtung, die auf Material- und Anwendungsprofile von Biokunststoffen eingeht, wird zu tauglichen Lösungen im Abfallrecht und in der Verwertungspraxis führen. Die Kaskadennutzung sollte bei allen Kunststoffen angestrebt werden. Produzenten, Inverkehrbringer sowie Verwerter sind gefordert, praxistaugliche Lösungen zu entwickeln. Da die Bedingungen zu stark differieren, können nur wenige als industriell kompostierbar zertifizierte Biokunststoffprodukte vorbehaltlos zur Eigenkompostierung empfohlen werden. Es gibt erst wenige Praxisbeispiele für das Recycling von post consumer Abfällen. 34

35 Fazit Biokunststoffe sind eine interessante Innovation der Chemischen- und der Kunststoffindustrie, an der weltweit gearbeitet wird. Sie liegen in einer Vielzahl von Polymeren vor und sind vielseitig einsetzbar. Nachwachsende Rohstoffe werden schrittweise zu einer bedeutenden Rohstoffquelle für Kohlenwasserstoffe neben den fossilen Quellen Öl und Gas. These: Die fossil-basierten Massenkunststoffe von heute (PE, PP, PET) sind auch die bio-basierten Massenkunststoffe von (über-) morgen (Quelle IK). Es ist die Aufgabe aller Beteiligten Biokunststoffe in die Kreislaufwirtschaft zu integrieren. 35

36 Kontakt Der Grüne Punkt Duales System Deutschland GmbH Frankfurter Str Köln (Porz-Eil) Helmut Schmitz (Leiter Public Affairs) Tel.: / Fax: / Helmut.schmitz@gruener-punkt.de 36