Abfall in neue Produkte umwandeln – BASF stellt zwei neue Recyclingverfahren für Polyamide aus Altfahrzeugen vor

Depolymerisation demontierter Polyamidbauteile nach Ende der Lebensdauer

BASF hat ein innovatives chemisches Recyclingverfahren entwickelt, das neue Standards für das Recycling technischer Kunststoffe setzt, und dessen Möglichkeiten im Rahmen eines Pilotprojekts demonstriert. Durch dieses Verfahren lassen sich selbst intensiv genutzte und kontaminierte Kunststoffteile nach Ende ihres Lebenszyklus effizient und nachhaltig recyceln – in diesem Fall beispielsweise gebrauchte Ölwannen der ZF Group aus Altfahrzeugen. Kern des Prozesses ist die Depolymerisation, bei der die langen Polyamidketten an ihren natürlichen Bruchstellen in ihre ursprünglichen Bausteine, die Monomere, zerlegt werden. Im nächsten Schritt wird das durch Depolymerisation von PA6 gewonnene Monomer Caprolactam gereinigt. Auf diese Weise können potenziell störende Verunreinigungen, die aus dem vorherigen Gebrauch des Materials stammen, vollständig entfernt werden. Diese Verunreinigungen würden beim mechanischen Recycling im Material verbleiben und könnten die Qualität und Sicherheit des Rezyklats beeinträchtigen. Das Material wird anschließend wieder zu hochwertigem Polyamid polymerisiert, das gemäß den Anforderungen des jeweiligen Verwendungszwecks zu einer Polyamid-Compound weiterverarbeitet wird. Diese erfüllt höchste Qualitätsstandards und eignet sich für die Herstellung anspruchsvoller Komponenten der Automobilindustrie – wodurch sich der Kreis vom Auto zum Auto schließt.

„Was früher als nicht recycelbar galt, bildet heute die Basis für neue, hochwertige Produkte“, erklärt Martin Scheuble, Teamleiter für den Kreislauf technischer Kunststoffe bei BASF.

Der Erfolg des Projektpartners ZF Group, dem es gelang, das recycelte Material zu komplexen, technisch anspruchsvollen Fahrwerkskomponenten, sogenannten Pendelstützen, für Mercedes-Benz zu verarbeiten, beweist eindrucksvoll die Nachhaltigkeit dieses Materials in der praktischen Anwendung. Die Tests an Probekörpern sowie die gefertigten Komponenten zeigen, dass die Depolymerisation den Einsatz von Polyamid-Compounds ohne Kompromisse bei der Leistung oder anderen chemischen und physikalischen Eigenschaften ermöglicht.

„Dieses Projekt unterstreicht das Potenzial recycelter Kunststoffe – selbst bei technisch anspruchsvollen Anwendungen – und unterstreicht die Innovationskraft von ZF bei der Einführung nachhaltiger Materialkreisläufe“, so Dr. Michael Lohrmann, Leiter der Werkstofftechnologien bei ZF, zur Bedeutung für den Automobilzulieferer.

Lösungsmittelbasiertes Recycling von Polyamiden aus Schredderrückständen

Das zweite Pilotprojekt widmet sich dem Recycling von Schredderrückständen (ASR) – einem komplexen Gemisch verschiedener Materialien, das nach der Entfernung von Metallen und Glas übrig bleibt. Dank der engen Zusammenarbeit mit einem Recyclingunternehmen ist es nun gelungen, Polyamide mithilfe einer neu verfügbaren Sortier- und Aufbereitungstechnologie in weitgehend reiner Form aus diesem Gemisch zu extrahieren.

Ein Teil der so gewonnenen Polyamide wurde im Pilotprojekt als Ausgangsmaterial für ein neues lösungsmittelbasiertes Recyclingverfahren verwendet. Bei diesem Prozess wird die Polymerkette nicht zerlegt, sondern mittels eines geeigneten Lösungsmittels selektiv gelöst, anschließend gereinigt und schließlich wieder zu PA6-Compounds verarbeitet.

Diese Technologie wurde durch die Verwendung einer Kettenführungsschiene in der Serienproduktion von Mercedes-Benz validiert. Die Komponenten wurden im Rahmen des Pilotprojekts von Pöppelmann als Projektpartner gefertigt und unter nahezu serienreifen Bedingungen erfolgreich getestet.

„Dieses Projekt demonstriert auf bemerkenswerte Weise, dass lösungsmittelbasiertes Recycling eine praktikable Alternative für Kunststoffe darstellt, die mechanisch nur schwer zu recyceln sind. Es leistet einen wichtigen Beitrag zur gesamten Kreislaufwirtschaft – vom Fahrzeug zurück ins Fahrzeug“, betont Steffen Meyer, Teamleiter Fertigungstechnologie bei Pöppelmann.

Lebenszyklusanalyse (LCA) bestätigt signifikante CO₂-Einsparung

Neben den Pilotprojekten wurden auch Lebenszyklusanalysen (LCA) durch einen externen Partner durchgeführt. Die Ergebnisse belegten eindeutig die Vorteile der neuen Recyclingprozesse: Sowohl die lösungsmittelbasierte Technologie als auch das Recycling durch Depolymerisation weisen eine deutliche Reduzierung der CO₂-Emissionen auf – nicht nur im Vergleich zur Herstellung konventioneller Polyamid-Compounds auf Basis fossiler Rohstoffe, sondern auch gegenüber herkömmlichen Kunststoff-Recyclingmethoden wie der thermischen Verwertung. Jeder dieser Prozesse kann daher in Zukunft einen signifikanten Beitrag zur Kreislaufwirtschaft und zur nachhaltigen Transformation der Kunststoffindustrie leisten.

Erhalt eines breiten Technologiespektrums

BASF fasst die drei Phasen des Produktlebenszyklus, d. h. Herstellung, Nutzung und Recycling, unter der Kampagne #OurPlasticsJourney zusammen. BASF bietet ein breites Spektrum an Recyclinglösungen für das Ende des Zyklus an, da Recyclingziele nur erreicht werden können, wenn sich diese Lösungen gegenseitig ergänzen. Über die Eignung der Technologien entscheiden vor allem die Art und Verfügbarkeit des Abfalls sowie der Sortiergrad.

Wie Jana Krägenbring-Noor, Leiterin für Nachhaltigkeit und Umweltschutz bei Mercedes-Benz, erklärt: „Mercedes-Benz hat sich verpflichtet, im Rahmen des Ressourcenschutzes und der Kreislaufführung Sekundärrohstoffe in seinen heutigen und zukünftigen Fahrzeugen einzusetzen. Um die Verfügbarkeit dieser begehrten Sekundärrohstoffe stetig zu erhöhen, ist es unerlässlich, bestehende Recyclingtechnologien auszuweiten und neue zu erschließen. Pilotprojekte entlang der Wertschöpfungskette sind von zentraler Bedeutung, um das Spektrum der genutzten Recyclingverfahren kontinuierlich zu erweitern und fundierte Erkenntnisse zu gewinnen. Diese technologische Vielfalt stellt einen weiteren wichtigen Schritt dar, mit dem wir zum Ressourcenschutz beitragen können.“

„Wir verbessern stetig die Effizienz physikalischer Methoden wie dem mechanischen Recycling oder dem lösungsmittelbasierten Recycling. Zudem sind wir davon überzeugt, dass komplementäre Technologien wie das chemische Recycling – einschließlich Depolymerisation, Pyrolyse und Vergasung – notwendig sind, um die Kreislaufwirtschaft weiter zu fördern und die Menge an Kunststoffabfällen, die heute noch immer auf Deponien oder in Verbrennungsanlagen landet, zu reduzieren. Gleichzeitig sind sie eine potenzielle Quelle für hochwertige recycelte Kunststoffe. Ein angemessener regulatorischer Rahmen ist die Grundvoraussetzung für die optimale Nutzung verschiedener Kunststoff-Recyclingmöglichkeiten und die gleichzeitige Entwicklung aller Technologien“, erklärt Dr. Martin Jung, Präsident des Bereichs BASF Performance Materials.

Für weitere Informationen zum Polyamid-Recycling und zu anderen Lösungen von BASF können Sie sich an Ihren lokalen BASF-Ansprechpartner wenden:

Petr Maňas
Key Account Manager
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