Was ist rPET-Kunststoff?

Ein Blick auf die nachhaltigere Alternative zu neuem PET in der Getränkeindustrie

22 Nov 2022

Der gesellschaftliche Ansatz zu Abfallmanagement und Recycling hat sich im Laufe der Jahre erheblich weiterentwickelt, wobei der Schwerpunkt stärker auf Nachhaltigkeit, einer Kreislaufwirtschaft und wiederverwertbaren Materialien liegt. Ein wichtiges Beispiel sind Getränkeflaschen aus Kunststoff, wobei in den letzten Jahren mehr Wert auf die Verwendung nachhaltigerer Materialien für diese Verpackungen gelegt wurde, beispielsweise rPET-Kunststoff.

PET- und rPET-Kunststoff verstehen

Um zu verstehen, was rPET ist, müssen wir zunächst PET (Polyethylenterephthalat) verstehen, das Material, aus dem rPET entsteht.

PET ist neben HDPE (hochdichtes Polyethylen) eines der am häufigsten verwendeten Materialien für die Herstellung von Getränkeverpackungen aus Kunststoff. Die Vielseitigkeit und Haltbarkeit des Materials machen es auch zu einer beliebten Wahl für eine Reihe anderer Anwendungen, insbesondere für Verpackungen.

PET wird aus Erdöl, einem fossilen Brennstoff, hergestellt und für die Herstellung einer Ein-Liter-Flasche aus Neukunststoff ist ein Viertelliter Öl erforderlich. Wenn man bedenkt, dass jede Minute mehr als eine Million Kunststoffflaschen verkauft werden, werden riesige Mengen Öl benötigt, um mit der Nachfrage Schritt zu halten.

rPET hingegen ist recyceltes PET. Es ist PET, das bereits mindestens einmal verwendet, recycelt und wiederverwertet wurde. Somit stellt es einen nachhaltigeren Ersatz für die Rohstoffe aus PET-Neuware bei der Herstellung neuer Getränkeverpackungen dar. Verglichen mit neuem PET hat rPET eine geringere Kohlenstoffbilanz und 79% weniger Treibhausgasemissionen.

Eine einzelne PET-Flasche kann mindestens sieben Mal recycelt werden, dank der Möglichkeit zur Dekontaminierung sogar zehn oder zwanzig Mal – und vielleicht noch öfter.

Steigende Nachfrage nach rPET-Kunststoff

Die Nettonachfrage nach PET in der Europäischen Union (mit ihren 27 Mitgliedsstaaten) und im Vereinigten Königreich wurde 2020 auf 5,1 Millionen Tonnen geschätzt – 3 Millionen Tonnen stammten aus der Produktion von neuem PET, 0,8 Millionen Tonnen aus Einfuhren und 1,3 Millionen Tonnen aus der rPET-Produktion. Die Daten zeigen eine leichte Verlagerung weg von der Neuproduktion und den Einfuhren und hin zur rPET-Produktion – mit einem Anstieg von 3,8% bei der rPET-Produktion und einem Rückgang der Versorgung mit PET-Neuware um 2,7%.

Etwa 54% aller PET-Produkte sind Getränkeflaschen. 2020 wurden in der EU27+UK schätzungsweise 3,6 Millionen Tonnen PET-Flaschen auf den Markt gebracht, ein Anstieg um fast 6% gegenüber 2018.

Die Nachfrage nach rPET in Lebensmittelqualität (das heißt, dass die Materialien der Flasche mit Nahrungsmitteln oder Getränken in Berührung kommen, die konsumiert werden sollen) für die Flaschenproduktion übersteigt tatsächlich das Angebot. Eine Erhöhung der Recyclingkapazität dieser Qualität (z. B. durch fortschrittliches mechanisches Recycling) sowie des Vorrats an gesammelten PET-Flaschen von ausreichender Qualität wären erforderlich, um diese Kapazität zu bedienen.

Herstellung von lebensmittelechtem rPET-Kunststoff

Wenn rPET zur Herstellung von Getränkeflaschen verwendet wird, ist es wichtig, dass es den Standards für den Kontakt mit Lebensmitteln entspricht. Hier decken strenge Standards und Verfahren jeden Teil des Prozesses ab, von der Handhabung der PET-Flaschen, die recycelt werden sollen, über die Wartung der Maschinen, die sie mahlen und schreddern, bis sie zu rPET verarbeitet werden können.

Frédéric Durand Leiter von TOMRA Sorting in Frankreich

„Wir sind dafür verantwortlich, Verunreinigungen zu beseitigen“, fährt er fort. „Das Etikett ist eine Verunreinigung. Der Verschluss ist eine Verunreinigung, die jedoch nach Polymertyp sortiert werden kann. Wir müssen die Flaschen auch vorwaschen, nicht nur um die Reste des darin enthaltenen Getränks zu entfernen, sondern auch um sicherzustellen, dass sich nichts Scheuerndes wie Sand oder gar Staub auf ihnen befindet. Diese können die Klingen der Mühle sehr schnell stumpf werden lassen. Dann ist da noch die Mühle selbst: Wir müssen sicherstellen, dass die Klingen gut funktionieren und es keine Schäden gibt, denn letztendlich möchten wir eine möglichst gleichmäßige Korngröße und -verteilung.“

Wie wird rPET-Kunststoff hergestellt?

Der Prozess beginnt damit, dass die Flaschen sortiert, gewaschen und getrocknet und die Etiketten entfernt werden, damit sie zu Kunststoff-Flakes verarbeitet werden können. Sie werden geschliffen, gesiebt und sortiert, bevor sie einer ersten Qualitätskontrolle unterzogen werden. Je genauer die Materialien in einer Vor- und Flockensortierung sortiert werden, desto sauberer sind die Materialströme (z. B. Sortierung in hellblaues PET). Modernste Sortiertechnologien ermöglichen diese Trennung und tragen zur Qualität der Rezyklate bei.

Sobald dieser erste Schritt abgeschlossen ist, können diese Flakes vielfältig verwendet werden. Die bevorzugte Option für diese Flakes ist das Flasche-zu-Flasche-Recycling. Andere Anwendungen umfassen Fasern, Schalen, Teppiche oder andere Produkte. Die Verwendung der Flaschen-Flakes für eine andere Anwendung ist jedoch „Downcycling“, d. h. das Recycling der Materialien zu einem Produkt, das nicht mehr einfach recycelt werden kann, sodass diese Materialien den Kreislauf der Wiederverwertung der Ressourcen verlassen. Wenn es darum geht, Getränkeflaschen herzustellen und ein Recycling im geschlossenen Kreislauf zu erreichen, gibt es zwei weitere wichtige Phasen.

In Phase zwei beginnt die Produktion von rPET-Kunststoff. In einem als „amorphe Granulatextrusion“ bekannten Verfahren werden kleine zylindrische Kunststoffpellets mit einer Größe von 2 mm x 6 mm hergestellt. (Diese Phase gilt normalerweise nur für Verpackungen wie Schalen und Flaschen oder in einigen Fällen für Fasern.)

In der letzten Phase wird die Viskosität des Materials erhöht, um sicherzustellen, dass es für den vorgesehenen Verwendungszweck geeignet ist. Beispielsweise erfordern Flaschen für stilles Wasser eine andere Dichte als Flaschen für kohlensäurehaltige Getränke – letztere benötigen eine Lagerung, die für den höheren Druck geeignet ist, der durch die Karbonisierung entsteht.

Dieser Teil des Prozesses und die abschließende Dekontamination finden in einem Vakuumreaktor über einen Zeitraum von sieben Stunden bei 200 Grad Celsius statt.

Die Rolle von Pfandsystemen bei der Herstellung von rPET-Kunststoffen

Ein Pfandsystem ist eine Möglichkeit, Anreize für die Rückgabe von Getränkeverpackungen zu schaffen, indem beim Kauf eines Getränks ein kleines Pfand erhoben wird, das bei Rückgabe der Verpackungen zum Recycling zurückerstattet wird. Pfandsysteme werden in der Regel durch gesetzliche Vorschriften eingeführt, und derzeit gibt es rund 40 Regionen auf der ganzen Welt, die solche Systeme betreiben.

Bild eines Paares, das Getränke betrachtet

Das Sammeln von Materialien über ein Pfandsystem kann eine Reihe von Vorteilen haben. In erster Linie kann ein Pfandsystem dazu beitragen, eine konstante Versorgung mit PET-Materialien bereitzustellen, um mit der wachsenden weltweiten Nachfrage nach rPET Schritt zu halten.

TOMRA hat die Auswirkungen leistungsstarker Pfandsysteme untersucht und unterstreicht deren Fähigkeit, Sammelquoten von über 90% zu erreichen. Wenn 100 neue PET-Flaschen hergestellt werden, werden 90 dieser 100 Flaschen gesammelt und 208 neue Flaschen können mit recyceltem Inhalt hergestellt werden (ausgehend von einer Recyclingrate von 75% aller PET-Getränkeverpackungen in einem System mit geschlossenem Kreislauf und mehreren Erneuerungszyklen). Im Vergleich dazu wurden in pfandfreien Märkten von 100 produzierten neuen PET-Flaschen 49 gesammelt und nur 60 neue Flaschen mit recyceltem Inhalt hergestellt.

Ein weiterer Vorteil eines Pfandsystems besteht darin, dass die Materialien tendenziell sauberer und hochwertiger sind, da sie getrennt gesammelt werden, wodurch Verunreinigungen aus anderen Abfallarten vermieden werden, die das Recycling komplexer oder kostspieliger machen könnten. Laut Frédéric Durant kann der Materialverlust aufgrund von Verunreinigungen bei der Sammlung von PET über ein Pfandsystem nur 5–6% betragen.

Diese minimale Verunreinigung bedeutet auch, dass Materialien, die über ein Pfandsystem gesammelt und verarbeitet werden (im Vergleich zur Sammlung in einem System für Mülltrennung und -sammlung), einen höheren Wert haben – auf diese Weise gesammelte PET-Post-Consumer-Ballen sind schätzungsweise 40% mehr wert als solche, die über Systeme für Mülltrennung und -sammlung gesammelt werden.

Förderung der Verwendung recycelter Inhalte

Die Festlegung von Mindestrecyclinganteilen für PET würde ein Signal an die Märkte senden, dass die Nachfrage nach recyceltem Material konstant bleiben wird, was dazu beitragen würde, dass sein Wert sich stabilisiert. Eine Reihe von Märkten haben Richtlinien eingeführt, die Ziele für die Aufnahme von recyceltem Inhalt in PET-Flaschen festlegen.

In der Europäischen Union enthält die Einwegkunststoff-Richtlinie Anforderungen an den Recyclinganteil von Getränkeverpackungen aus Kunststoff und legt ein Ziel von 25% für den Recyclinganteil in PET-Flaschen bis 2025 und 30% für alle Kunststoffflaschen bis 2030 fest.

Illustration der Ziele der Einwegkunststoff-Richtlinie

In Kalifornien sieht ein ehrgeiziges Gesetz zum Recyclinganteil vor, dass pfandpflichtige Getränkeverpackungen aus Kunststoff bis 2022 15%, bis 2025 25% und bis 2030 50% Recyclinganteil enthalten sollen.

Der Appetit auf rPET-Kunststoff wächst

Wir müssen uns nur einige der weltweit größten Marken ansehen, um die wachsende Bedeutung von und Nachfrage nach rPET zu verstehen.

Die von der britischen Wassermarke Buxton (einer Nestle-Tochtergesellschaft) hergestellten Wasserflaschen bestehen jetzt vollständig aus rPET, und Nestlé Waters UK sagte kürzlich gegenüber BBC Radio 4, dass die Umstellung auf rPET zur Reduzierung der Kohlenstoffemissionen in der gesamten Lieferkette beitrage.

Inzwischen kündigte Coca-Cola an, dass das in den USA und Kanada verkaufte Mineralwasser Dansai in diesem Sommer in 100% rPET-Flaschen eingeführt wird. PepsiCo ist eine weitere Marke, die rPET-Verpflichtungen eingegangen ist und Ende 2022 ihre Ready-to-drink-Flaschen in Großbritannien auf 100% rPET-Kunststoff umstellen möchte.

Schutz wertvoller Ressourcen

„Unternehmen möchten Materialien natürlich zum niedrigsten Preis kaufen und müssen außerdem sicherstellen, dass sie über eine konstante Versorgung mit den Materialien ihrer Wahl verfügen. Getränkehersteller sind sich jedoch zunehmend bewusst, dass ihre Verbraucher und Investoren umweltbewusster denn je sind, und dies wird sich zweifellos auf ihren Ansatz auswirken“, erklärt Frédéric Durand von TOMRA.

„Wenn wir die Ressourcen des Planeten schonen möchten, müssen wir das nutzen, was wir bereits produziert haben. PET ist ein Material, das diese Kreislaufwirtschaft wirklich ermöglicht und das Potenzial hat, immer wieder recycelt zu werden: so viel wie möglich aus Flaschen zu Flaschen, aus Schalen zu Schalen und aus Fasern zu Fasern zu machen. Wenn PET-Flaschen zu Fasern, Teppichen und anderen Materialien verarbeitet werden, lässt sich das PET-Material nicht mehr so einfach recyceln, sondern es verlässt den Kreislauf. Das Erreichen der Zirkularität bei Fasern und Schalen wird auch die Nachfrage nach der Verwendung von PET-Flaschen für diese Materialien verringern. PET-Flaschen können in einem kontinuierlichen Kreislauf immer wieder zu neuen Flaschen recycelt werden. Um dies im größtmöglichen Umfang zu ermöglichen, müssen wir unsere Sammelquote erhöhen und die Qualität der gesammelten Verpackungen verbessern.“

Illustration Pfandsystem-White Paper Globus und Verpackungen

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