Sechs Fraunhofer-Institute entwickeln im Zirk-Tex-Projekt Verfahren zur Eliminierung von Störstoffen aus PP- und PET-Abfällen und steigern so die Homogenität der Rezyklate. Lösungsbasiertes Recycling liefert nahezu sortenreines rPP, während Glykolyse BHET erzeugt, aus dem rPET repolymerisiert wird. Pyrolyse der Rückstände gewinnt Energie und Rohstoffe. Die so gewonnenen rPP- und rPET-Materialien fließen in die Produktion von Dachbahnen, Folien und Vliesen ein. Parallel entstehen regulierbare PLA-PBS-Geotextilien. Life-Cycle-Assessments und Stoffstromanalysen optimieren systematisch ökologische Effizienz.
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Fraunhofer Zirk-Tex kombiniert mechanische, chemische Verfahren zu hochwertigem Plastikrecycling
Das Forschungsprojekt Zirk-Tex des Fraunhofer CCPE adressiert die Herausforderung, ungenutzte Kunststoffabfälle aus dem Post-Consumer-Bereich in erstklassige Rezyklate zu überführen, die als Rohstoff für Dachbahnen, Folien und Vliesmaterialien dienen. Hierzu kombinieren die Projektbeteiligten im Pilotmaßstab mechanisches Sortieren mit innovativen chemischen Methoden wie PET-Glykolyse, lösemittelbasierter Trennung und Pyrolyse. Im Anschluss analysieren sie systematisch die Konsistenz, Schadstofffreiheit und mechanische Stabilität von rPP und rPET. Diese Ergebnisse verbessern Rezyklatqualität und stärken Prozesseffizienz langfristig nachhaltig.
Innovative chemische Verfahren steigern Reinheit Qualität von PP PET-Rezyklaten
Die steigende Nachfrage nach recycelten PP- und PET-Werkstoffen eröffnet neue Marktchancen, bleibt allerdings hinter dem Potenzial zurück, da unzureichend gereinigte Rezyklate in technischen Anwendungen nur begrenzt einsetzbar sind. Im Zirk-Tex-Projekt kooperieren sechs Fraunhofer-Institute, um innovative Trennverfahren, chemische und lösungsmittelbasierte Recyclingmethoden sowie optimierte Additivkonzepte zu kombinieren. Sie zielen auf eine durchgängige Prozesskette, die heterogene Abfallströme in sortenreine, hochreine Recyklate mit verbesserter Homogenität umwandelt und stabilen Produkteigenschaften für anspruchsvolle Anwendungen.
Additivierung Verspinnen ergänzen chemisches Recycling von PP und PET
Innerhalb des CCPE-Pilotprojekts wird die gesamte, zukunftsweisend sektorenübergreifende Recyclingkette für PP und PET abgebildet. Am Fraunhofer IOSB übernehmen Ingenieure die Materialsortierung in definierte Fraktionen. Die Institute ICT und IVV führen anschließend chemische Glykolyse sowie lösungsmittelbasiertes Recycling durch. Im LBF erfolgt die effiziente Optimierung des Rezyklats durch Additivierung. Am IAP werden daraus hochreine Fasern extrudiert und zu Garnsträngen versponnen. Parallel unterstützen UMSICHT und IML mit detaillierter Ökobilanzierung und umfassendem präzisem Stoffstrommonitoring.
Optimierte Additive sorgen für hohe Verarbeitungsstabilität sortenreiner rPP Garne
Das entwickelte Verfahren des Fraunhofer IVV trennt in einem solvensbasierten Schritt 33 Prozent Polypropylen präzise aus Mischkunststoffabfällen ab und eliminiert 67 Prozent Fremdmaterialien. Nach Wasch- und Trocknungsprozessen weist das Ergebnis mit weniger als zwei Prozent Polyethylen einen hohen Reinheitsgrad auf. Anschließend nutzt das IAP eine Kombination aus funktionellen Additiven und optimierten Spinnparametern, um das rPP in stabil dimensionierte Multifilamentgarne umzuwandeln und so eine konsistente Verarbeitungsleistung im Pilotmaßstab zu gewährleisten. Die Garnstrukturen demonstrieren Faserfeinheit.
Chemisches Recycling via Glykolyse wandelt PET in BHET-Bausteine um
Am Fraunhofer ICT setzten die Wissenschaftler eine glykolytische Depolymerisation von PET an, bei der das Zwischenprodukt BHET in hoher Ausbeute erzeugt wurde. Im Anschluss formte das IAP das recycelte PET durch Repolymerisation erneut und verarbeitete es in einer Pilot-Schmelzspinnanlage zu einem 48-filamentigen Multifilamentgarn. Als Zusatzvariante wurde dieselbe PET-Stichprobe mittels lösungsmittelbasiertem Recycling behandelt, um ökonomische und ökologische Parameter beider Verfahren zu vergleichen. Begleitend erfolgte eine Lebenszyklusanalyse, um Umweltauswirkungen und Prozessoptimierungspotenziale zu beurteilen.
PP und PET-Reste pyrolyse erzeugt vielfältige Gase und Öle
Am Fraunhofer UMSICHT erfolgte die thermische Behandlung der Rückstände aus dem lösungsmittelgestützten PP-Recycling und der Solvolyse von PET mittels Pyrolyse. Dabei entstanden Fraktionen mit hohem Gasgehalt sowie flüssige Ölprodukte, während der feste Koksanteil minimal blieb. Diese Zwischenprodukte unterstützen eine stoffliche und energetische Verwertung in nachgelagerten Prozessen, erhöhen den Gesamtenergieertrag und reduzieren den Bedarf an Frischrohstoffen. So trägt die Methode zu einer verbesserten Kreislaufwirtschaft bei. Zudem senkt CO2-Emissionen und optimiert Wirtschaftlichkeit.
Bioabbaubare PLA/PBS-Fasern erfüllen hohe Umweltstandards ohne Schadstoffrückstände pro Anwendung
Die zweite Anwendung fokussiert die Herstellung schadstofffreier Geotextilfasern aus biobasierten Polymeren Polylactid (PLA) und Polybutylensuccinat (PBS). Während einer 25-wöchigen Lagerungsphase bei 40 °C und 90 Prozent relativer Luftfeuchte bewertete das Fraunhofer LBF Additive hinsichtlich ihrer Fähigkeit, Abbauzeitpunkt und -verlauf präzise zu beeinflussen. Parallel führte das IME umfangreiche Ökotoxizitätstests durch, die überzeugend belegten, dass beim Abbau keinerlei gesundheits- oder umweltgefährdende Substanzen entstehen. Die Ergebnisse unterstreichen die Eignung dieser Fasern für nachhaltige Bauanwendungen.
LCA-Resultate von Fraunhofer UMSICHT belegen Umweltvorteile nachhaltiger Recyclingverfahren klar
Die verallgemeinerten Ergebnisse der Lebenszyklusanalyse von Fraunhofer UMSICHT zeigen klar, dass die CO2-Äquivalente der Zirk-Tex Recycling- und Biopolymerprozesse gegenüber herkömmlicher Herstellung deutlich reduziert sind. Parallel dazu weisen Stoffstromanalysen des Fraunhofer IML auf ausreichende Verfügbarkeit von PP- und PET-Abfällen hin. Dennoch ist es unerlässlich, Transportwege, Lagerstrategien und Sortiergenauigkeit zu optimieren, um die Ressourceneffizienz zu maximieren und die Qualität der Rezyklate weiter zu erhöhen. Diese Maßnahmen ermöglichen eine effiziente, nachhaltige zirkuläre Kreislaufwirtschaft.
Vollständige Recyclingkette optimiert Homogenität, Reinheit und Ökobilanz der Rezyklate
Sechs Fraunhofer-Institute entwickeln im Zirk-Tex-Projekt eine integrierte Wertschöpfungskette von Post-Consumer-Abfällen bis hin zu hochwertigen Fasern. Beginnt mit Sortierung am IOSB, folgen chemische Lösungsmittelrecycling am IVV, Glykolyse am ICT und Additivierung am LBF. Am IAP werden Multifilamentgarne aus rPP und rPET hergestellt. Rückstände pyrolysiert das UMSICHT zur Rohstoffrückgewinnung. LCA und Stoffstromanalyse belegen den Klimavorteil, während bioabbaubare PLA/PBS-Geotextilien neue Anwendungsfelder eröffnen. Die Ergebnisse untermauern Konzepte einer zirkulären Kunststoffwirtschaft für Dachbahnen und Vliese.
