Digitale Wasserzeichen für das Recycling mehrschichtiger Verpackungen
Verpackungen von Pharmazeutika und Lebensmitteln spielen eine entscheidende Rolle dabei, die Wirksamkeit und Sicherheit von Produkten zu gewährleisten. Häufig bestehen sie aus mehreren Schichten Kunststoff und Aluminium, um den Inhalt vor Schaden durch Hitze, Licht, Temperaturschwankungen und Feuchtigkeit zu schützen. Diese Komplexität kann jedoch die Trennung und das Recycling solcher Verpackungen erschweren. Diesem Problem widmete sich das EU-finanzierte Projekt Sol-Rec2. „Unser Hauptziel bestand darin, ein umweltfreundliches Verfahren zur Rückgewinnung einzelner Werkstoffe aus komplexen mehrschichtigen Verbundstoffen zu entwickeln“, erklärt Martin Goosey, ein Teilnehmer am Projekt Sol-Rec2, der als technischer Experte für die Projektverantwortlichen IPM2 tätig war. „Diese Werkstoffe werden normalerweise verbrannt oder auf Deponien entsorgt. Unser Ziel war es, diese wertvollen Werkstoffe zurückzugewinnen, sie zu recyceln und dann in ähnlichen Einsatzbereichen wiederzuverwenden.“
Anwendung digitaler Wasserzeichen und „grüner“ Chemikalien
Um dies zu erreichen, wurde im Rahmen des Projekts ein neuartiges Verfahren entwickelt, das auf digitalen Wasserzeichen und „grünen“ Chemikalien basiert, so genannten stark eutektischen Lösungsmitteln und ionischen Flüssigkeiten (DES/ILs, aus dem Englischen: deep eutectic solvents/ionic liquids). Digitale Wasserzeichen wurden in Form einer Reihe von Punkten auf die Oberfläche der Verpackung aufgebracht, die für das bloße Auge fast unsichtbar sind. „Am Ende des Lebenszyklus und während des Sortiervorgangs wird der Punktcode auf dem Abfallprodukt mit einem Scanner gelesen“, fügt Goosey hinzu. „So ist sofort erkennbar, um welche Art von Verpackung es sich handelt und welche Werkstoffe sie enthält.“ Diese Informationen werden an automatische Hochgeschwindigkeits-Sortieranlagen weitergeleitet, damit diese die Verpackungen in Ausgangsströme einzelner Werkstoffe sortieren können, die im nächsten Teil des Prozesses individuell behandelt werden. „Nach der Sortierung werden die mehrschichtigen Verpackungsabfälle einer Delaminierung unterzogen“, erklärt Goosey. „Dies wird erreicht, indem sie ausgewählten DES/ILs unter Erhitzen und Rühren ausgesetzt wird.“ Bei der Delaminierung werden die Kunststoff- und Metallschichten voneinander getrennt, sodass diese dann einzeln gesammelt und recycelt werden können. Das Projekt stellte außerdem eine Sammlung an DES/ILs zusammen, um die Auswahl der am besten geeigneten Chemikalie für bestimmte Arten von mehrschichtigen Verpackungsabfällen zu ermöglichen.
Umweltfreundliches Sortier- und Recyclingverfahren
Das Projektteam konnte dieses neuartige umweltfreundliche Sortier- und Recyclingverfahren für mehrschichtige Verpackungsabfälle im Maßstab einer Pilotanlage erfolgreich demonstrieren. Einer der Projektpartner war in der Lage, wiedergewonnene Werkstoffe für seine kommerziellen Produkte zu verwenden, sodass er Neumaterialien ersetzen und das Konzept einer echten Kreislaufwirtschaft verwirklichen konnte. „Zu den möglichen positiven Auswirkungen gehören die Rückgewinnung, das Recycling und die Wiederverwendung von Kunststoffen, die sonst verbrannt oder in einer Deponie entsorgt würden, sowie die Rückgewinnung von Aluminium“, erklärt Goosey. „Die Wiederverwendung von Materialien im Rahmen einer Kreislaufwirtschaft bietet den Endnutzenden Kosteneinsparungen im Vergleich zur Verwendung von Neumaterialien.“
Kreislaufwirtschaft für mehrschichtige Verpackungen
Zu den nächsten Schritten gehört die Einbindung interessierter potenzieller Endnutzenden dieser Technologie, um eine größere Pilotanlage zu entwickeln. Diese würde dazu dienen, das wirtschaftliche Potenzial dieser Innovation durch eine Kosten-Nutzen-Analyse und die Herstellung großer Mengen an recycelten Werkstoffen zu demonstrieren. „Es besteht bereits eine Nachfrage nach Recyclingverfahren für Werkstoffe aus mehrschichtigen Verpackungsabfällen“, fügt Goosey hinzu. „Diese wird nur noch zunehmen, da die Gesetzgebung sowohl in Europa als auch allgemein immer strengere Verwertungsziele vorgibt.“ Es ist zu hoffen, dass die Weiterentwicklung des Verfahrens von Sol-Rec2 dazu führt, dass diese Technologie auf breiter Basis eingesetzt wird und dazu beiträgt, die Mengen an Kunststoffabfall zu reduzieren sowie die Wiederverwertung von Werkstoffen zu ermöglichen. „Dies könnte ein Ansatz sein, um eine echte Kreislaufwirtschaft für mehrschichtige Verpackungen umzusetzen“, so Goosey.
Schlüsselbegriffe
Sol-Rec2, Verpackung, Recycling, Pharmazeutika, Aluminium, Kunststoff
