Vorgehensweise für Kunststoffverarbeiter zur Bewertung von Sekundär-CO2-Äquivalenten beim Einsatz von Rezyklaten

In dem Projekt SekÄqui „Vorgehensweise für Kunststoffverarbeiter zur Bewertung von Sekundär-CO2-Äquivalenten beim Einsatz von Rezyklaten“ wurde ein Handlungsleitfaden für kleine und mittlere Unternehmen entwickelt, um vor dem Hintergrund einer zukünftigen Berichtspflicht zum Product Carbon Footprint (PCF) selbstständig die eigenen Produkte bilanzieren zu können. Mit dem Fokus auf ein kunststoffverarbeitendes Unternehmen galt es zunächst, einen Standardprozess zu entwerfen, anhand dessen eine CO2-Bilanzierung durchgeführt werden konnte. Zugleich wurde eine Marktrecherche nach geeigneten Softwarelösungen zur Ökobilanzierung durchgeführt, um über die verfügbaren Datensätze aus integrierbaren Datenbanken die zu bilanzierenden Prozesse präzise abzubilden. Aufgrund der umfassenden Möglichkeiten zur Anwendung von Datensätzen aus den Stoffdatenbanken Ecoinvent und GaBi wurde die professionelle Ökobilanzierungssoftware Umberto LCA+ von iPoint systems für die projektinterne Durchführung der CO2-Bilanzierung ausgewählt. Darüber hinaus wurde das ecocockpit der Effizienz-Agentur NRW verwendet, um über Schulungen basierend auf dem entwickelten Handlungsleitfaden den Schulungsteilnehmern am Kunststoff-Institut einen einstiegsfreundlichen Zugang zur Berechnung eines PCF zu ermöglichen. Zur Definition des Standardprozesses wurde das Fertigungsverfahren des Spritzgießens angewendet, da hierbei mit einer Substitution von neuwertigem Granulat durch Kunststoffmahlgut unmittelbar die in der Produktion verarbeiteten Primärrohstoffe durch Sekundärrohstoffe ersetzt werden konnten. Somit wurde es möglich, auch die Transformation einer linearen Produktionskette in eine Kreislaufwirtschaft durch den betrachteten Standardprozess unter der Verwendung von Rezyklat abzubilden. Als hervorgehendes Produkt aus dem Standardprozess wurde ein Zugstab festgelegt, so dass die Auswirkungen des mechanischen Recyclings auf die Produktqualität über Zugversuche untersucht werden konnten. Des Weiteren wurde eine ökologische Optimierung des Standardprozesses angestrebt, indem dieser auf die Möglichkeiten zur Steigerung der Energieeffizienz über Einstellparameter des Spritzgießprozesses sowie dem Energieverbrauch einer hydraulischen gegenüber einer elektrischen Spritzgießmaschinen untersucht wurde. In dem Rahmen der Energieeffizienz wurde ebenfalls der mechanische Recyclingprozess selbst betrachtet, so dass die Produktion von Mahlgut am Werk des Projektpartners Kunststofferzeugnisse Occhipinti mit dem unternehmensinternen Vermahlen von Produktionsabfällen über eine in den Produktionsprozess integrierte Schneidmühle verglichen wurde. Über die aufgenommenen Prozessschritte zum großtechnisch angelegten mechanischen Recycling von „post industrial waste“ wurde das Treibhauspotential von Mahlgut der technischen Kunststoffe Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer (ABS), Polyamid 6.6 mit 30 % Glasfaseranteil (PA66GF30), Polycarbonat (PC) und Polyoxymethylen (POM) als Sekundärrohstoffe bestimmt. Durch die Anwendung von Sensitivitätsanalysen wurden die berechneten Ergebnisse validiert, indem die Abhängigkeit der Haupttreiber des berechneten PCF von den eingesetzten Datensätzen bestimmt wurde. Zudem wurden die Ergebnisse zur Analyse des Kunststoffmahlgutes auf der Ökobilanzwerkstatt 2022 in Darmstadt präsentiert und vor dem wissenschaftlichen Auditorium verteidigt. Darüber hinaus wurde auf der „International Conference on Resource Sustainability“ der Einfluss der Allokation beim Recycling im offenen Kreislauf auf den PCF diskutiert, da der Einsatz von Rezyklaten eine Multifunktionalität des Materialflusses in mehreren Produktsystemen hervorruft, welche über den Recycling-prozess die Lebenszyklusphasen der Rohstoffgewinnung und Entsorgung betrifft. Sowohl über die Ergebnisse der CO2-Bilanzierung von Kunststoffmahlgut als auch über den Einfluss der Allokation in offenen Recyclingkreisläufen wurde ein wissenschaftlicher Artikel verfasst. Die CO2-Bilanzierung von Kunststoffmahlgut wurde in der Fachzeitschrift „Waste des Herausgeber MDPI veröffentlicht (Tinz et al. 2022) und der Einfluss von Allokation durchläuft in „Resources, Conservation & Recycling Advances“ und Elsevier zurzeit den peer-review Prozess.