Kunststoffe und Recycling

Kunststoffabfälle werden stofflich oder energetisch verwertet.

• Werkstofflich:sortenreine Thermoplaste zerkleinern, waschen, einschmelzen → Rezyklat (Granulat) für neue Produkte; die Makromoleküle bleiben erhalten.
• Grenzen:vermischte oder verschmutzte Abfälle ergeben nur minderwertiges Mischrezyklat (Downcycling); Duroplaste lassen sich nicht einschmelzen.
• Rohstofflich:Makromoleküle werden gespalten — durch Pyrolyse (Erhitzen unter Luftausschluss) zu Öl und Gas, Polykondensate durch Hydrolyse zurück zu Monomeren.
• Energetisch:Verbrennung im Müllheizkraftwerk; die Wärme wird genutzt, der Kohlenstoff entweicht als \(\ce{CO2}\).
• Deutschland 2023:5,91 Mio. t Kunststoffabfall: 37,9 % werkstofflich, 0,5 % rohstofflich, 61,1 % energetisch, 0,5 % beseitigt (Umweltbundesamt).

Wie viel \(\ce{CO2}\) beim Verbrennen entsteht, folgt direkt aus der Reaktionsgleichung.

• Repetiereinheit:für Massenrechnungen genügt \(\ce{C2H4}\) mit \(M = 28{,}05\ \mathrm{g\,mol^{-1}}\) — \(n\) kürzt sich heraus.
• Heizwert PE:etwa \(43\ \mathrm{MJ\,kg^{-1}}\), so viel wie Heizöl — deshalb wird Kunststoffabfall gern verbrannt.
• Bilanz:Recycling spart die Herstellung neuer Kunststoffe aus Erdöl; es lohnt sich vor allem bei sortenreinen Abfällen.

Herleitung:

Verteile 1 t PE-Abfall mit den Reglern auf die drei Wege — die anderen beiden passen sich an, damit es 100 % bleiben. Schalte zwischen sortenreinem und vermischtem Abfall um und vergleiche mit Deutschland 2023.

Halte fest: Jede Tonne PE, die verbrannt statt recycelt wird, setzt 3,14 t \(\ce{CO2}\) frei — hochwertiges werkstoffliches Recycling setzt sortenreine Thermoplaste voraus.