Weniger Kunststoffabfälle: Recycling-Verfahren für Einwegmasken

Durch die Covid-19-Pandemie wurden speziell Einwegmasken zu einem gesamtgesellschaftlichen Müllproblem. Der Fraunhofer Cluster of Excellence Circular Plastics Economy CCPE und das Fraunhofer Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT haben deshalb ein innovatives Recyclingverfahren für Altkunststoffe entwickelt.

Im Gespräch mit MEDICA. de erklärt Dr. Alexander Hofmann, Abteilungsleiter Kreislaufwirtschaft Fraunhofer UMSICHT, was es mit dem Pilotprojekt auf sich hatte und wie es weiterentwickelt durchaus eine Option in Sachen Nachhaltigkeit für den Medizinsektor sein kann. Denn dort wird auch nach der Pandemie aufgrund der Nutzung von Einwegprodukten viel Müll anfallen. 

Herr Dr. Hofmann, wie funktioniert das Closed-Loop-Recycling, das das Fraunhofer auf Initiative von Procter & Gamble (P&G) hin und in Zusammenarbeit mit SABIC entwickelt hat?

Dr. Alexander Hofmann: Procter & Gamble haben gebrauchte Masken ihrer Mitarbeitenden gesammelt und zu uns ins Institut gebracht. Wir haben mit der Pyrolyse diese Masken zu einem Öl umgewandelt. Das heißt, wir haben die Masken bei etwa 650 Grad Celcius ohne Sauerstoff thermochemisch umgewandelt. Dabei entsteht unter anderem Pyrolyse-Öl.

Der Vorteil bei dem Verfahren ist, dass bei diesen Temperaturen auch biogenes Material, also Pathogene, Krankheitserreger und so weiter, eliminiert werden.

Das zurückgewonnene Öl haben wir dann an SABIC weitergegeben. Sie haben das in ihre Prozesse eingespeist und daraus Polypropylen, also wieder einen Kunststoff, der auch zur Maskenherstellung benötigt wird, gewonnen. 

Wieso hat sich die Pyrolyse im Projektrahmen als Methodik durchgesetzt?

Dr. Hofmann: Zum einen, weil wir damit – wie erwähnt – medizinisch-kontaminiertes Material neutralisieren können. Andererseits haben wir gerade bei Masken nicht nur das Polypropylen als Material, sondern auch den Drahtbügel oder ähnliches. Das macht ein mechanisches Recycling in dem Fall eher ungeeignet.

Und ein weiterer Vorteil ist der Energie- und Massenbilanz-Ansatz. Durch das Verfahren können wir nachverfolgen, wieviel Öl wir am Ende aus den Masken gewonnen haben. Das sind so um die 50 Prozent gewesen, das heißt 50 Prozent der alten Masken konnten wieder in neue Masken umgewandelt werden. 

Könnte das Verfahren für die Einwegmasken auch für andere Wegwerfprodukte angewandt werden?

Dr. Hofmann: Ja. Wir haben jetzt OP-Masken benutzt, aber selbiges wäre mit FFP2-Masken möglich, aber auch für Kunststoffe – gerade Verpackungskunststoffe im Allgemeinen. Man könnte zum Beispiel auch Stoffe einspeisen, die beim mechanischen Recycling aussortiert werden.

Wir, beim Fraunhofer UMSICHT, entwickeln das Verfahren aber noch in Richtung von Verbundmaterialien weiter, also Elektronikschrott oder Rotorblätter oder allgemein versteckte Kunststoffe, die aktuell nicht recycelt werden können.

Das Projekt hat gezeigt, dass Closed-Loop-Recycling funktionieren kann. Wird sich das Pyrolyse-Verfahren im Rahmen von Recycling auch über den Projektrahmen hinaus etablieren können?

Dr. Hofmann: Wir möchten die Technologie hochskalieren. Wir haben bei uns im Institut eine Anlage, die ungefähr 70 Kilogramm pro Stunde umsetzen kann. Unser Ziel ist es jetzt, auch im größeren Maßstab solche Anlagen zu entwickeln.

Die Problematik mit den Masken ist derzeit vor allem eine logistische Herausforderung, weil dieser Müll ja an sehr vielen verschiedenen Standorten anfällt. Deswegen gehen wir auch dazu über, uns medizinische Abfälle im Allgemeinen anzusehen – die fallen ja auch unabhängig von der Pandemie in Krankenhäusern an und das Logistikproblem wäre wesentlich vereinfacht.  

Sind nach dem erfolgreichen Pilotprojekt denn bereits Krankenhäuser auf das Fraunhofer zugekommen und haben Interesse angemeldet?

Dr. Hofmann: Wir haben bereits Anfragen erhalten, beziehungsweise führen auch schon Gespräche mit Beteiligten aus dem Medizinsektor. Hintergrund ist, dass das Material von Schutzausrüstung derzeit hauptsächlich in die Verbrennung geht und dadurch sowohl CO2 erzeugt, als auch von der Rohstoff-Effizienz her nicht gut ist. Mit unserem Verfahren können wir nicht nur die Verbrennung umgehen, sondern erzeugen auch ein Erdöl-Substitut. Das bedeutet, dass wir auch in bestehende, industrielle Prozesse gehen und Erdöl, also fossile Rohstoffe, substituieren könnten.