Wenn aus Abfällen industrielle Rohstoffe werden

Im Carbon Cycle Lab wird unter anderem das chemische Recycling von Kunststoffabfällen erforscht und in den Pilotmaßstab überführt.
Im Carbon Cycle Lab wird unter anderem das chemische Recycling von Kunststoffabfällen erforscht und in den Pilotmaßstab überführt. – Bild: ©Markus Breig/KIT

Etwa 414 Millionen Tonnen Kunststoff wurden im Jahr 2023 produziert. Die Recyclingquote beträgt allerdings nur 10 Prozent. Das KIT will mit der neuen Forschungsplattform Carbon Cycle Lab (CCLab) hier zu einer Steigerung beitragen. Zuvor war es Forschenden des KIT mit dem Bioliq-Projekt bereits gelungen, einen vollständigen Verwertungsprozess für biologische Reststoffe zu entwickeln. Mit dem CCLab wollen die Forschenden diese Arbeit auf chemisches Recyceln von Kunststoffabfällen erweitern.

„Für eine klimaneutrale Kreislaufwirtschaft müssen wir die Abfälle aus Industrie und Gewerbe, aus Haushalten sowie aus der Land- und Forstwirtschaft wieder in den Stoffkreislauf zurückführen und dafür erneuerbare Energien einsetzen“, sagt Professor Dieter Stapf, Leiter des Instituts für Technische Chemie des KIT. Den Kohlenstoffkreislauf zu schließen, schone die Umwelt und spare knappe Ressourcen. „Wir sind ein Land, in dem Energie und Rohstoffe knapp und teuer sind“, so Stapf. „Unsere zukünftigen Rohstoffe sind die Abfälle. Sie zu recyceln, ist effizient und günstig. Recycling trägt dazu bei, unabhängiger von Importen fossiler Rohstoffe zu werden, was vor dem Hintergrund der Ukraine-Krise besonders dringlich geworden ist.“

Carbon Cycle Lab nutzt Erkenntnisse aus Bioliq

Das KIT erforscht bereits den Einsatz biogener Reststoffe und nachwachsender Rohstoffe für die Erzeugung nachhaltiger chemischer Produkte und Kraftstoffe. In dem Ende letzten Jahres abgeschlossenen Bioliq-Projekt errichteten Forschende und Partner eine Pilotanlage, mit der es erstmals im Tonnen-Maßstab gelang, Benzin aus Stroh herzustellen. „Vieles, was wir bei Bioliq gelernt haben, nehmen wir mit in das CCLab“, so Professor Frederik Scheiff, Leiter des Bereichs chemische Energieträger am Engler-Bunte-Institut des KIT. „So konnten wir in der letzten Betriebskampagne zum ersten Mal Kunststofföle in chemische Rohstoffe umwandeln und damit bereits die Perspektive für die Zukunft aufzeigen. Das hat bis jetzt so noch niemand hinbekommen“, so Scheiff. „Wir haben gelernt, wie man solche Technologien entwickelt und skaliert, und wir konnten zeigen, dass sie auch nutzbar sind, um komplexe, bisher nicht recycelbare Kunststoffabfälle in Chemierohstoffe umzuwandeln.“

Bisher nicht recycelbarer Abfälle verwerten

CCLab setzt den mit Bioliq begonnenen Weg der Verwertung von Abfallstoffen fort. Aufgrund der chemischen Zusammensetzung und der Verunreinigungen kann der größte Teil der Kunststoffprodukte heute nicht hochwertig recycelt werden. „Im CCLab arbeiten wir daran, das zu recyceln, was heute verbrannt oder deponiert wird und damit Treibhausgasemissionen erzeugt“, sagt Stapf. Mit den am KIT entwickelten neuen Technologien wollen die Beteiligten aus Kunststoffabfällen wieder neue Kunststoffe zu synthetisieren, ohne Erdöl oder Erdgas einzusetzen. Die enthaltenen Schad- und Störstoffe werden dabei zerstört, beziehungsweise abgetrennt. Dann werden die Produkte weiter zu Rohstoffen für die Herstellung neuer Kunststoffe aufbereitet.

Im CCLab demonstrieren die Forschenden gesamte Wertschöpfungsketten. „Das Carbon Cycle Lab ist eine wichtige Entwicklungsplattform für die nachhaltige Kreislaufwirtschaft. Hier überführen wir neue Technologien aus der Forschung am KIT und in der Helmholtz-Gemeinschaft in den Pilotmaßstab“, so Stapf.

Großer Bedarf an Recycling

Derartige Technologien sind dringend notwendig, betonen die Forschenden. Die Recyclingziele der EU sehen etwa vor, dass europaweit bis 2035 zusätzlich zehn Millionen Tonnen Kunststoffe pro Jahr recycelt werden. Für Deutschland, das ein Drittel aller Kunststoffe in Europa produziert, hieße das zwei bis drei Millionen Tonnen mehr pro Jahr, betont Stapf: „Mit dem European Green Deal will die Europäische Union den Übergang zu einer ressourceneffizienten, klimaneutralen und wettbewerbsfähigen Wirtschaft schaffen. Das CCLab liefert wichtige Erkenntnisse darüber, wie das im industriellen Maßstab funktionieren kann.“

Am CCLab beteiligen sich am KIT unter anderem das Institut für Katalyseforschung und Technologie, das Engler-Bunte-Institut sowie das Institut für Technische Chemie. Außerdem bestehen Kooperationen zum Technologietransfer mit vielen Industrieunternehmen. Der Bund fördert die Forschungsplattform als Teil der Helmholtz-Gemeinschaft.



  • Wo Technologien berufliche Tätigkeiten ersetzen können

    Wo Technologien berufliche Tätigkeiten ersetzen können

    Der Anteil der Tätigkeiten, die heute schon potenziell von Computern erledigt werden könnten, ist in Fachkraftberufen mit 4,6 und Spezialistenberufen mit 4,8 Prozentpunkten zwischen 2016 und 2019 stark angestiegen. In…

    mehr lesen: Wo Technologien berufliche Tätigkeiten ersetzen können

  • Materialmangel behindert die Produktion

    Materialmangel behindert die Produktion

    Deutschen Industrieunternehmen fehlt es an Material. In einer Ifo-Umfrage geben rund 64 Prozent der befragten an, dass Probleme bei Vorlieferungen die Produktion behindern.

    mehr lesen: Materialmangel behindert die Produktion

  • Die Maschine per Abo

    Die Maschine per Abo

    Laut einer Analyse von KPMG gewinnt der Ansatz des Equipment as a Service (EaaS) an Bedeutung. Mehr als die Hälfte der befragten Unternehmen kann sich vorstellen, in den nächsten 5…

    mehr lesen: Die Maschine per Abo

  • Welt-Elektromarkt erholt sich 2021 deutlich

    Welt-Elektromarkt erholt sich 2021 deutlich

    Der Weltmarkt für elektrotechnische und elektronische Güter kam im vergangenen Jahr auf 4,6Bio.€. „Damit hat er sein 2019er-Niveau trotz Corona-Pandemie halten können“, so ZVEI-Finanzexperte Dr. Andreas Gontermann.

    mehr lesen: Welt-Elektromarkt erholt sich 2021 deutlich

  • Material wird knapp

    Material wird knapp

    Materialmangel erschwert die Produktion im Maschinebau. Laut einer Studie des Ifo Instituts berichten bereits 70 Prozent der Unternehmen von Versorgungsproblemen.

    mehr lesen: Material wird knapp

  • Cyber-Sicherheitsnetzwerk startet im Oktober

    Cyber-Sicherheitsnetzwerk startet im Oktober

    Durch Angriffe auf IT-Systeme entstehen in Deutschland jährlich Schäden in zweistelliger Milliardenhöhe. Expertise zu Vorfallbehandlung können Unternehmen ab Oktober über das Cyber-Sicherheitsnetzwerk erhalten.

    mehr lesen: Cyber-Sicherheitsnetzwerk startet im Oktober

  • Generationenwechsel bei GFOS

    Generationenwechsel bei GFOS

    Beim Digitalisierungsspezialisten GFOS hat die nächste Generation übernommen. Gunda Cassens-Röhrig übernimmt den Vorsitz der Geschäftsführung. Stellvertreterin wird Katharina Röhrig.

    mehr lesen: Generationenwechsel bei GFOS

  • 79 Prozent gefährden bewusst die Cybersicherheit

    79 Prozent gefährden bewusst die Cybersicherheit

    Eine neue Studie von ThycoticCentrify beleuchtet die Einstellung von Arbeitnehmern zur Cybersicherheit und die hohen Risiken, die sie eingehen, um ihre Arbeit zu erledigen. Die globale Umfrage unter mehr als…

    mehr lesen: 79 Prozent gefährden bewusst die Cybersicherheit

  • SASE etabliert sich in der IT-Sicherheit

    SASE etabliert sich in der IT-Sicherheit

    Unternehmen müssen die Sicherheit ihrer IT-Infrastruktur neu definieren, weil immer mehr Mitarbeiter im Homeoffice arbeiten. Die ganzheitliche Sicherheitsarchitektur SASE (Secure Access Service Edge) wird sich deshalb in den kommenden Monaten…

    mehr lesen: SASE etabliert sich in der IT-Sicherheit

  • E-Mail Threat Report 2021

    E-Mail Threat Report 2021

    Einige der bedeutendsten Online-Bedrohungen für Unternehmen kommen nach wie vor per E-Mail. Endnutzer erhalten täglich Mails und diese können leicht gefälscht werden, um als legitim zu erscheinen. Kein Wunder, dass…

    mehr lesen: E-Mail Threat Report 2021

  • Junge Mitarbeiter wünschen sich Transparenz

    Junge Mitarbeiter wünschen sich Transparenz

    Werden neue Technologien wie beispielsweise künstliche Intelligenz Teil des Arbeistalltages wünscht sich ein Großteil der unter 31-Jährigen, darüber informiert zu werden. Dies geht aus einer Studie des IT-Security-Anbieters Kaspersky hervor.…

    mehr lesen: Junge Mitarbeiter wünschen sich Transparenz

  • Aktuelle Lage gut, Ausblick verschlechtert sich

    Aktuelle Lage gut, Ausblick verschlechtert sich

    Schlechtere Stimmung als noch im Juni. Geschäftsklima-Index des Ifo Instituts hat in der aktuellen Erhebung im Vergleich zum Vormonat nachgegeben.

    mehr lesen: Aktuelle Lage gut, Ausblick verschlechtert sich