3 Entwicklung einer Methode zur Ermittlung der „Praxis der Sortierung und Verwertung“ und
3.4 Beschreibung der Praxis der SuV, Modellierung und Kategorisierung der Prozessketten
3.4.5 PS-Verwertung
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Tabelle 9: Relevanz von Unverträglichkeiten nach Einstufung der MPO-Recycler Beschreibung der
Unverträglichkeiten
Problem unbekannt
Problem bekannt, aber aufgrund geringer
Mengenrelevanz bedeutungslos
Problem bekannt, technisch
kein Problem keine Angabe
weitgehend gelöst nicht gelöst
nicht trennbare Silikonkomponenten 3/3
geschäumte nicht thermoplastische
Elastomere mit der Dichte < 1 g/cm³ 3/3
geschäumte nicht polyolefinische
Komponenten 3/3
PA-Barriereschichten 1/3 2/3
Zusätzliche Angaben
keine Angabe 2/3
nicht trennbare Verbundmaterialien 1/3
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Abbildung 21: Vereinfachtes Verfahrensschema der PS-Verwertung
Quelle: eigene Darstellung HTP GmbH & Co. KG
Die von den Sortieranlagen bereitgestellten Qualitäten der Sortierfraktion PS (Fraktionsnr. 331) werden standardmäßig als Großballen angeliefert und eingelagert. Die eigentliche Verarbeitung beginnt mit der optionalen Vorzerkleinerung der Großballen mit nachgeschalteter
Magnetscheidung zur Abtrennung des Bindedrahtes oder mit der manuellen Entfernung der Bindedrähte. Im Standardverfahrensablauf erfolgt nachgeschaltet die Feinzerkleinerung mittels Schneidmühlen. Ziel der Zerkleinerung ist die Erzeugung eines Mahlgutes ca. < 10 mm als
Voraussetzung für die Funktionsfähigkeit der nachfolgenden Trenn- und Transportprozesse. Der sich anschließende Waschprozess ist als Kaltwäsche ausgeführt und erfolgt ohne Zugabe von Tensiden. Die Abtrennung von Fremdkunststoffpartikeln und Metallen (insbesondere Al-Platinen von Joghurtbechern) erfolgt mittels zweistufiger Schwimm-Sink-Trennung
(gravimetrischer Sortierung). In der ersten Stufe werden bei einer Trenndichte von 1 g/cm³ im Schwimmgut Polyolefine und EPS separiert. In der zweiten Stufe werden bei einer Trenndichte von ca. 1,08 g/cm³ PET-, PVC-, PLA- etc. sowie Aluminium-Partikel im Sinkgut abgetrennt; als Schwimmgut dieser sog. Salzstufe (Trenndichte wird mit wässriger Salz-Lösung eingestellt) wird PS- Mahlgut separiert. Das Verfahrensprinzip der Dichtetrennung kann in
unterschiedlichen Maschinentypen bzw. Sortieraggregaten umgesetzt sein (z. B. Schwimm-Sink-Becken, Sortierzentrifugen etc.). Das Sinkgut der Salzstufe wird als „Reject“ ausgeschleust. Das
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im Schwimmgut der Salzstufe angereicherte Polystyrol wird gespült, entwässert, getrocknet und abschließend mittels Extruder umgeschmolzen. Nach der Extrusion mit Schmelzefiltration und ggf. Homogenisierung des erzeugten Regranulates erfolgt die Bereitstellung der
Verkaufseinheiten in Big Bags, Oktabins oder Silos.
Innovationen zur weiteren Veredlung und Erweiterung der Anwendungsbereiche für die erzeugten Regranulate sind auf Basis der Vorauswertungen nicht evident. So stellen
insbesondere Löseverfahren, Heißwäsche, Farbsortierung etc. zu Regranulaten derzeit in der Praxis keine Optionen dar. Die Abfrage ist aber so zu strukturieren, dass auch Abweichungen von oben beschriebenen Grundkonfigurationen darin kenntlich gemacht werden können.
Bei der Entwicklung des Erhebungsbogens wurde so vorgegangen, dass die signifikanten Prozessoperationen im Prinzip durch die Abfrage des Verfahrensablaufes im Fragebogen vorausgesetzt werden und nur zu bestätigen sind. Lediglich von den Standardverfahren bzw.
Hypothesen abweichende Prozessschritte sind vom Grundsatz her zu erläutern.
Nach den Vorauswertungen sind die prozesscharakterisierenden Grundoperationen, bei denen in der Praxis Unterschiede auftreten können und die jeweils für eine Abfrage (auch zukünftig) einstufungsrelevant sind:
► Wäsche mit dem Attribut „Temperatur“
► Schwimm-Sink-Trennung mit Trenndichte von 1 g/cm³
► Schwimm-Sink-Trennung mit Trenndichte von 1,08 g/cm³
► Trocknung
► Extrusion mit Schmelzefiltration
► Zusätzliche Aufschluss-, Trenn- oder Veredlungsschritte.
Ermittlung der Praxis der SuV für PS auf Grundlage der durchgeführten Befragung
Der an alle PS-Verwerter (den Verfassern bekannte Letztempfänger der PS-Fraktion) versandte Erhebungsbogen ist als Anlage B.5 im Anhang beigefügt. Für zukünftige Abfragen wird die in Anlage B.5 dokumentierte ursprüngliche Fassung geringfügig modifiziert (einige Fragen wurden aufgrund zu unspezifischer Antworten weitergehend präzisiert; u. a. ist zu klären, ob mit dem Schwimmgut der 1. Dichtetrennung einheitlich verfahren wird). Der überarbeitete
Erhebungsbogen ist in Anlage C.6 angefügt.
Rücklauf der Befragung:
Es wurden drei PS-Verwerter angeschrieben. Mit zwei zurückgesandten und vollständig ausgefüllten Erhebungsformularen wurde eine befriedigende Rücklaufquote erzielt. Aus den Rückläufen ergeben sich zunächst keine Abweichungen gegenüber der Variante in Abbildung 19.
Alle Rückläufe lassen sich der Variante V0 zuordnen.
Zum Redaktionsschluss (31.12.2019) nicht durch rückgesandte Erhebungsbögen validierte Einstufungen sowie neu hinzugekommene oder den Verfassern unbekannte Anlagen, sind vom UBA bzw. der ZSVR in der Liste im Anhang D.6 (nicht öffentlich) für zukünftige Erhebungen nachzutragen bzw. zu komplettieren. Basis hierfür sind dann die nach Mengenstromnachweisen 2019 belieferten Anlagen.
Die Erhebung ist mit etwa 67 % Rückläufen nicht als repräsentativ zu bewerten. Vom Grundsatz her besteht keine ausreichende Zahlenbasis für eine vorläufige Hochrechnung bezüglich einer eventuellen Variantenaufteilung. Da die Sortierstufe der Prozesskaskade der PS-Verwertung
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weitgehend beschrieben werden kann und sich nach den Voruntersuchungen der Verfasser keine neue Variante abzeichnet, wird eine vorläufige Abschätzung der Praxis der SuV anhand der vorliegenden Daten aus den Erhebungen analog Abbildung 21 vorgenommen.
Die Antworten der einzelnen Anlagen werden aus wettbewerbsrechtlichen Gründen und zum Schutz von Betriebs- und Geschäftsgeheimnissen nicht veröffentlicht, liegen dem
Umweltbundesamt aber vor.
Erkenntnisse aus der Befragung:
Die Auswertung im Sinne der Aufgabenstellung wurde geschlossen über Sortierung und Verwertung anhand einer sog. Pfadbeschreibung vorgenommen, die alle festgestellten Recyclingpfade (Prozessvarianten) abbildet und im vorliegenden Fall die Referenz für die Beurteilung der Recyclingfähigkeit von PS-Verpackungen in formstabilen, nicht geschäumten Anwendungen (Flaschen, Becher, Schalen etc.) bildet. Bei entsprechender Stoffstromführung kann der PS-Pfad nicht nur über die Fraktion PS, sondern auch über die FSK-Fraktion realisiert werden.
Nach vorläufigem Kenntnisstand lässt sich die Praxis der SuV mit der in Abbildung 22 veranschaulichten Variante darstellen.
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Abbildung 22: Pfadbeschreibung für formstabile PS-Verpackungen (Schalen, ohne EPS-Schalen Becher, Flaschen)
Quelle: eigene Darstellung HTP GmbH & Co. KG
Die quantitative Verteilung ist aus Abbildung 23 ersichtlich.
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Nach dieser vereinfachten vorläufigen Auswertung beträgt der Anwendungsgrad hochwertiger Referenzprozesse für PS in Summe 65,2 %. Die Verteilung auf die zwei sortiertechnisch
bedingten Prozessvarianten ist Abbildung 22 zu entnehmen. Die Variante P0∣0, bei der die Verwertung weitgehend unabhängig vom Verpackungsformat ist und auch kleine
Portionsverpackungen einer Verwertung zugeführt werden können, wird als ‚Stand der Technik‘-Variante angesehen.
Abbildung 23: Praxis der SuV für 2019 für Verpackungen aus PS (ohne EPS) – vorläufige Prognose
Quelle: eigene Darstellung HTP GmbH & Co. KG
Die Gelegenheit, die Praxis der SuV über eine Totalerhebung zu erfassen, wurde genutzt, um auch spezifische Probleme des Recyclings, sofern diese gestaltungsbedingte Ursachen haben, im Einzelnen in Erfahrung zu bringen. Vorlage für den Erhebungsbogen lieferte die
Zusammenstellung der Unverträglichkeiten nach Anhang 3 des Mindeststandards. Die Betreiber von Recyclinganlagen wurden um Einschätzung bezüglich der Relevanz dieser
Unverträglichkeiten gebeten. Im Weiteren Bestand die Möglichkeit, spezifische Probleme, die bisher nicht im Mindeststandard abgebildet sind, zu ergänzen.
Die Auswertung zeigt Tabelle 10. Zur angemessenen Bewertung wird eine gezielte Nachrecherche durch UBA bzw. ZSVR für erforderlich angesehen.
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Tabelle 10: Relevanz von Unverträglichkeiten nach Einstufung der PS-Recycler Beschreibung der
Unverträglichkeiten
Problem unbekannt
Problem bekannt, aber aufgrund geringer
Mengenrelevanz bedeutungslos
Problem bekannt, technisch
kein Problem keine Angabe Erläuterung Weitgehend gelöst nicht gelöst
Fremdkunststoffe oder Multilayer der Dichteklasse 1,0 - 1,08 g/cm³
1/1 nicht wasserlösliche
Klebstoffapplikationen in Kombination mit nassfesten Papieretiketten
1/1
Zusätzliche Angaben
PS zu dünnwandig 1/1
dünn-wandige PS-Becher werden als
Folie aussortiert