Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWSKunststoffverpackungen sind allgegenwärtig, ihre Entsorgung jedoch schwierig. Ein Teil wird zu Recyclaten aufbereitet; nicht recyclebaren Kunststoffe werden nach Region auf Deponien entsorgt oder verbrannt. Eine Alternative zur Müllverbrennung bietet das Chemische Recycling. Das Fraunhofer IMWS in Halle (Saale) forscht an neuen Technologien für das Chemische Recycling, durch die auch nicht recycelbare Kunststoffe wiederverwertet werden können und der CO₂-Ausstoß reduziert wird.
Jeder Deutsche produziert laut Umweltbundesamt rund 600 kg Hausmüll pro Jahr. Neben Biomüll, Glas und Papier gehören dazu auch Verpackungen, die größtenteils aus Kunststoff bestehen. Doch obwohl die Recyclingquote in Deutschland steigt, wird nur ein geringer Teil des im Hausmüll anfallenden Kunststoffs für neue Produkte wiederverwendet. Zudem können manche Kunststoffe, wie gemischte oder verunreinigte Kunststoffe mit den bisherigen Recylingtechnologien nicht wiederverwertet werden. Ein Großteil der Kunststoffabfälle wird daher weiterhin verbrannt.
Eine Alternative oder Ergänzung zu konventionellen Recyclingtechnologien bietet das Chemische Recycling, durch das derzeit nicht recycelbare Kunststoffe wiederverwertet werden können. Mittels thermochemischer Verfahren werden dabei aus diesen Kunststoffen Synthesegase oder Öle hergestellt, die wiederum von der Industrie eingesetzt werden oder fossile Rohstoffe bei der Kunststoffherstellung zu ersetzen.
Mit dem Projekt »Chemisches Recycling von kohlenstoffhaltigen Abfällen – Monoabfallvergasung mit optimiertem Schlackebadvergaser« zeigt das Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS neue Technologieoptionen auf. Ziel ist es, ein Synthesegas bestehend aus Kohlenmonoxid und Wasserstoff zu erzeugen, das zu verschiedenen chemischen Produkten weiterverarbeitet werden kann. Dazu soll ein Vergasungsverfahren auf Basis der Schlackebad-Technologie weiterentwickelt werden, um kunststoffhaltige Abfälle thermotechnisch umzuwandeln. Neben diesen kunststoffhaltigen Abfällen sollen dabei weitere kohlenstoffhaltige Reststoffe, wie zum Beispiel Petrolkoks, diverse Pyrolysekokse oder Biomassereststoffe, verwendet werden.
Die Entwicklung dieses neuen, angepassten Vergasungsverfahrens erfolgt in verschiedenen Stufen. Ausgangsbasis sind dabei Erkenntnisse, die bisher mit fossilen Einsatzstoffen gewonnen wurden. Darauf aufbauend werden neue Ansätze und Ideen der Brennertechnik, der Prozessführung und der Aufbereitung genutzt, um so den Weg hin zu einer neuen Technologie zu bereiten.
Das im Jahr 2020 gestartete Forschungs- und Entwicklungsprojekt SBV-Mono, welches durch die Investitionsbank Sachsen-Anhalt und die Europäische Union gefördert wird, liefert Ergebnisse, die unter anderem eine verlässliche Grundlage für die geplante industrielle Umsetzung bilden. Für die Umsetzungsplanung arbeitet das Fraunhofer IMWS mit dem Institut für Energieverfahrenstechnik und Chemieingenieurwesen (IEC) der TU Bergakademie Freiberg zusammen.
Durch die Verwertung von Problemabfällen, wie Mischkunststoffen, Sortierresten oder Bioabfällen, im Rahmen dieses neuen Vergasungsverfahrens, trägt das Projekt zur Lösung des globalen Abfallproblems bei. Die Menge des Kunststoffmülls wird reduziert, wodurch gleichzeitig der CO2-Ausstoß gemindert wird. Zudem unterstützt das Projekt die Transformation der mitteldeutschen Chemiestandorte hin zur Chemie 4.0.