Lösungsansatz Von wegen Klimawandel – wir machen unser eigenes Erdöl

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Bildrechte: Uli Wittstock/Matthias Piekacz

Forschende vom dem Fraunhofer-Institut IMWS in Halle wollen Kunststoffreste besser aufbereiten. Vor allem kommt es beim Recycling auf das richtige Sortieren an. Das zu optimieren, ist ein wichtiges Ziel des Projektes waste4future. Bisher werden noch zu viele Kunststoffe verbrannt. Die Idee des Kohlenstoffkreislaufs geht einen anderen Weg. Mit dem, woran die Forschenden arbeiten, ließe sich aus einer alten Plastiktüte eine neue Zahnbürste herstellen oder auch eine Art "künstliches Erdöl".

Peter Michel vom Frauenhoferinstitut
Das Frauenhofer-Institut in Halle forscht an der Zukunft. Bildrechte: MDR/Uli Wittstock
Peter Michel vom Frauenhoferinstitut
Peter Michel, Professor am Frauenhofer-Institut, hatte die Idee zu waste4future. Bildrechte: MDR/Uli Wittstock

Ölpumpen sieht man nicht auf dem Vorplatz der Fraunhofer-Instituts für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen (IMWS) in der hallischen Max-Hülse-Straße, auch Professor Peter Michel sieht in seinem gelben Pullover nicht wie ein zukünftiger Ölprinz aus. Und es war auch keine Wünschelrute oder eine Wahrsagerin, die den Wissenschaftler auf die Idee mit dem Erdöl brachte, sondern die Kaffeemaschine im dritten Stock des Institutsgebäudes.

Hier, beim lockeren Pausengespräch im Kollegenkreis, wurde das Projekt Waste4future geboren. Damit man heutzutage Gehör findet in Politik und Medien, braucht man eine knallige Überschrift. Aber die Grundidee von Waste4future ist dennoch schnell erklärt, so Peter Michel, und zwar mit dem Stichwort "Kohlenstoffkreislauf":

Bislang holen wir das Öl aus der Erde, verarbeiten es zum Beispiel zu Kunststoffen, und am Ende wird nur ein Teil des Kunststoffs wiederverwertet. Der größte Teil wird verbrannt und geht als CO2 in die Umwelt. Wir wollen die Kunststoffe komplett im Kreislauf führen, so dass wir kein zusätzliches Öl mehr einsetzen müssen und die CO2-Belastung senken können.

Peter Michel Professor Fraunhofer-Institut

Das deutsche Flaschenwunder

Dass dies keine Hirngespinste sind, zeigt sich am Beispiel der PET-Wasserflaschen in Deutschland. Denn jede Plastikflasche, die gekauft wird, war auch schon im vorherigen Produktleben eine Wasserflasche.

Geschreddert und umgeschmolzen ist sie nun als Wasserflasche wieder auferstanden. Damit das funktioniert, hat die Politik ein Pfandsystem verordnet, so dass die leeren Flaschen den Weg zurückfinden und nicht im Müll, oder, noch schlimmer, in der Landschaft landen.

Auf die Sortierung kommt es an

Was mit Wasserflaschen vergleichsweise einfach zu lösen ist, erweist sich bei anderen Gegenständen als weitaus schwieriger. Denn Plastik ist, außer im Holzlöffel, in nahezu jedem Produkt verarbeitet, vom Handy bis zum Kühlschrank und von der Fliegenklatsche bis zur Großraumlimousine. Mit einem Pfandsystem wird es da schwierig.

Denn beim Kunststoffrecycling ist es so ähnlich wie beim Glasrecycling: Auf die Sortierung kommt es an. Will man farbloses Glas, sollte man auch nur farblose Flaschen schmelzen. Will man Kunststoffe wiederverwenden, sollten auch die Sorten rein sein. Und das ist das Problem, so Michel.

Bisher kann man automatisiert sortieren, aber nicht bis in die Tiefe, die wir brauchen, um sehr hochwertige Kunststoffe zu gewinnen und neue Granulate daraus zu machen. Hier brauchen wir einen sehr hohen Sortierungsgrad. Da ist bislang der Stand der Technik nicht ausreichend, um eine hohe Qualität zu sichern.

Peter Michel Professor Fraunhofer-Institut

"Künstliches Erdöl" für den Klimaschutz

Diese Sortierung zu optimieren, ist ein wichtiges Ziel des Projektes. So sollen etwa neue Sensoren zum Einsatz kommen, um auch die besonders schwierigen Verbundstoffe besser in den Kreislauf rückzuführen.

Was aber bislang nicht weiter sortiert werden kann, landet dann in der Müllverbrennung. Und das mit dramatischen Folgen, denn eine Tonne Müll zu verbrennen, erzeugt 1,4 Tonnen CO2. Das Müllproblem ist so zwar gelöst – aber auf Kosten des Klimaschutzes.

Kunststoffreste sollen chemisch aufbereitet werden

Die chemische Formel CO2 zeigt an, dass Kohlenstoff verbrannt wurde, nämlich jener Kohlenstoff, der zuvor in den Plastikabfällen vorhanden war. Die Idee des Kohlenstoffkreislaufs geht nun einen anderen Weg, nämlich den Kohlenstoff nicht zu verbrennen und als CO2 in die Atmosphäre zu blasen, sondern ihn chemisch aufzubereiten.

So kann man Kunststoffreste aufkochen und daraus eine Art "künstliches Erdöl" herstellen. Aus dem lassen sich dann wieder neue Kunststoffe herstellen – aus einer alten Plastiktüte wird eine neue Zahnbürste.

Neun Millionen Euro Forschungsgelder

Das sind an sich keine neuen Erkenntnisse. Bislang jedoch fehlt es an einer einheitlichen Strategie, um solche Verfahren in die industrielle Nutzung zu überführen.

Dafür die Grundlagen zu schaffen, ist das Ziel von waste4future. Mehrere Fraunhofer-Institute haben sich zusammengetan und Forschungsmittel von neun Millionen Euro eingeworben, um die Idee der Kohlenstoff-Wiederverwertung praxistauglich zu machen.

Halles Industrie hat Interesse an der Idee

Dass nun diese Idee ausgerechnet in Halle entstand, ist kein Zufall. Denn vom dortigen Fraunhofer-Institut kann man mit der Straßenbahn ins Chemiedreieck fahren. Und genau dort werden die Entwicklungen sehr aufmerksam verfolgt, so Peter Michel:

Wir finden eine große Nachfrage der Industrie bei Diskussionen und Workshops, die wir hier durchführen. Und es gibt ein großes Interesse, die Kohlenstoffe, die wir zurückgewinnen, auch wieder in den Prozess hineinzubringen, um auch für die Chemie eine entsprechende Perspektive zeigen zu können.

Peter Michel Professor Fraunhofer-Institut

Der Strombedarf ist enorm

Doch natürlich gibt es noch zahlreiche Probleme zu lösen, und das Größte davon ist recht grundsätzlicher Art. Denn ein Grund, warum man bislang die chemische Aufbereitung von Kunstoffresten nicht weiter verfolgt hat, ist der enorme Energiebedarf.

Um nämlich die Klimabilanz des Kohlenstoffkreislaufs zu gewährleisten, sollte natürlich nur Strom aus erneuerbaren Energien zum Einsatz kommen. Also Ökostrom, der auch zur Herstellung von grünem Wasserstoff benötigt wird oder bei der Elektrifizierung des Verkehrs eine wichtige Rolle spielt.

Zu einem Selbstversorger mit erneuerbaren Energien wird sich Sachsen-Anhalt wohl nicht entwickeln, und so wird das Problem der Stromversorgung eine zentrale Rolle beim Umstieg auf klimaschonende Produktionsverfahren spielen. Und sollte Russland als Energielieferant ausfallen, dürfte das Problem sich zusätzlich verschärfen.

MDR (Uli Wittstock)

Dieses Thema im Programm: MDR SACHSEN-ANHALT – Das Radio wie wir | 17. Februar 2022 | 17:00 Uhr

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