Titelverleihende Universität: Leibniz Universität Hannover

Kooperation: KraussMaffei Extrusion GmbH

Titel des Promotionsvorhabens: Technische Bewertung und Weiterentwicklung von physikalischen Recyclingverfahren für post-consumer Polyolefine im Kontext der Kreislaufwirtschaft

Kurzbeschreibung des Promotionsvorhabens: Die Mehrheit aller erzeugten Kunststoffe finden heute im Verpackungssektor Verwendung, wobei das Groß immer noch aus der Polymerklasse der Polyolefine besteht. Die Gründe hierfür sind  vielschichtig (günstige Standardkunststoffe, vorteilhaftes und teilweise einstellbares Eigenschaftsprofil, toxikologisch völlig unbedenklich) und dennoch ist deren pauschale Verwendung in großen Mengen in Bezug auf ökologische Gesichtspunkte - speziell in der populären Diskussion - nicht ganz unumstritten. 

In Deutschland betrug der Kunststoffvebrauch im Verpackungssektor 2021 etwa 3,2 Mio. t, die in ebendiesem Jahr fast in beinahe gleicher Höhe (> 99% nach Massenbilanz) wieder als Abfall anfielen. Über die letzten drei Jahrzehnte ist das Abfallaufkommen aus post-consumer Abfällen kontinuierlich angestiegen. Vorliegend ist also ein Stoffstrom der eine immanent kurze Lebensdauer aufweist und in hoher Menge weitestgehend gleichbleibend und kontinuierlich anfällt. Hieraus erwachsen auch in einem ökonomischen Kontext Möglichkeiten die auf Basis unterschiedlicher Zukunftsszenarien auf fruchtbaren Boden fallen können.

Gegenwärtig werden Polyolefine weltweit kaum in nennenswerten Mengen für höherwertige Einsatzzwecke (wie z.B. Lebensmittelverpackungen) werkstofflich wiederverwertet. Aufgrund des niedrigen Preises für Neuware, ihres hohen Brennwertes, diverser verfahrenstechnischen Problemstellungen und teils restriktiver Gesetzgebungen sind viele prozesstechnische Ansätze die höheren Anforderungen Genüge tun würden noch kaum wirtschaftlich. Gesellschaftlicher Druck, anstehende nationale und internationale Gesetzesänderungen, veränderliche Energie- und Rohstoffpreise können diesen Umstand jedoch schlagartig ändern.

Ziel dieser Arbeit ist es vor allem die verfahrenstechnischen Aspekte des Polyolefin - Kunststoffrecyclings darzulegen, bereits realisierte und technisch beschriebene Prozesse im Kontext gegenwärtiger Bedingungen und potentieller Zukunftsszenarien zu bewerten, sowie einen ausgewählten mit neuen Ansätzen verbesserten Prozess darzustellen um die grundsätzliche Qualifikation physikalischer Prozesse für höherwertige Anwendungszwecke zu beweisen.