Wie sieht eine zukunftsfähige, zirkuläre und nachhaltige Kunststoffwirtschaft aus? Die Antwort ist ein Gleichgewicht zwischen der Reduzierung von Kunststoffen und der nachhaltigen Nutzung von wiederverwertbaren Kunststoffen. Denn der steigende Bedarf an Kunststoffen in hochwertigen Anwendungen wie Lebensmittelverpackungen, Autoteilen oder synthetischen Textilien erfordert einen ganzheitlichen Wandel. Mit vier strategischen Ansätzen geben Forscher des deutschen Instituts Fraunhofer UMSICHT und des niederländischen Instituts TNO nun in ihrem kürzlich veröffentlichten Whitepaper „Von #plastikfrei zu zukunftssicheren Kunststoffen“ Einblicke, wie dieses Zukunftsszenario aussehen könnte.
Vielseitige und kostengünstige Materialien mit geringem Gewicht und sehr guten Barriereeigenschaften: Das sind Kunststoffe. Neben ihrem praktischen Nutzen sind die Materialien jedoch auch mit einem erheblichen Anteil an den Treibhausgasemissionen der Menschheit verbunden. Die Herstellung und Verwendung von Kunststoffen verursacht Umweltverschmutzung und Mikroplastik, erschöpft fossile Ressourcen und führt zu Importabhängigkeiten.
Gleichzeitig könnten Alternativen – etwa Glasverpackungen – die Umwelt noch stärker belasten oder schlechtere Produkteigenschaften aufweisen. „Aus wissenschaftlicher und gesellschaftlicher Sicht können wir Kunststoffe daher weder weiterhin wie bisher nutzen noch auf sie verzichten“, erklärt Manfred Renner, Institutsleiter von Fraunhofer UMSICHT. „Wir müssen eine neue, nachhaltige Art der Gestaltung und Verwendung von Kunststoffen entwickeln.“
Forscher von TNO und Fraunhofer UMSICHT haben in einem Whitepaper erarbeitet, das eine Grundlage für die Transformation der Kunststoffproduktion und -nutzung bietet. Sie berücksichtigen die Integration der Perspektiven aller Stakeholder und ihrer Werte sowie das Potenzial aktueller und zukünftiger Technologien. Darüber hinaus sind die funktionalen Eigenschaften des Zielprodukts, der Vergleich mit alternativen Produkten ohne Kunststoffe und deren Auswirkungen in verschiedenen ökologischen, sozialen und wirtschaftlichen Kategorien über den gesamten Lebenszyklus entscheidend. Auf diese Weise lässt sich eine systematische Bewertung und letztlich eine systematische Entscheidung darüber realisieren, wo wir Kunststoffe einsetzen, verwerfen oder ersetzen können.
Strategien für die Kreislaufwirtschaft
Als Ergebnis beschreiben die Forscher vier strategische Ansätze zur Transformation der heutigen weitgehend linearen Kunststoffwirtschaft in eine vollständig zirkuläre Zukunft: Narrowing the Loop, Operating the Loop, Slowing the Loop und Closing the Loop.
Durch „Narrowing the Loop“ empfehlen die Forscher als ersten Schritt, die Menge der in einer Kreislaufwirtschaft mobilisierten Materialien zu reduzieren. Unter „Operating the Loop“ versteht man die Nutzung erneuerbarer Energien, die Minimierung von Materialverlusten und die nachhaltige Beschaffung von Rohstoffen. Zur Verlangsamung des Kreislaufs sind Maßnahmen erforderlich, um die Nutzungsdauer von Materialien und Produkten zu verlängern. Schließlich müssen im Rahmen von „Closing the Loop“ Kunststoffe nach hohen Standards gesammelt, sortiert und recycelt werden.
Einzelne Strategien fallen unter jeden der vier Ansätze. Während die unter „Operating the Loop“ (O-Strategien) genannten Strategien parallel und möglichst vollständig angewendet werden sollten. Die Entscheidung für die Strategien in den anderen Feldern (R-Strategien) erfordert laut den Forschern einen komplexen Prozess.
„Üblicherweise kommen für ein bestimmtes Produkt oder eine bestimmte Dienstleistung mehr als eine R-Strategie in Betracht. Diese müssen hinsichtlich ihrer Umsetzbarkeit und Wirkung im Kontext des Status Quo und der erwarteten Veränderungen sorgfältig verglichen werden“, erklärt Jürgen Bertling vom Fraunhofer UMSICHT. Die Projektpartner haben daher ein Leitprinzip zur Priorisierung entwickelt, das auf der Idee der Abfallhierarchie basiert.
Ein ganzheitlicher Wandel, wie wir ihn uns vorstellen, kann nur gelingen, wenn Wissenschaft, Wirtschaft, Politik und Bürger branchenübergreifend zusammenarbeiten. „Dies impliziert mehrere, teilweise recht drastische Änderungen auf vier Ebenen: Gesetzgebung und Politik, Zusammenarbeit in der Kreislaufkette, Design und Entwicklung sowie Bildung und Information. Innovationen in Design und Entwicklung umfassen beispielsweise die Umgestaltung von Polymeren zu sauerstoffreicheren Polymeren auf Basis von Biomasse.“ und CO2-Nutzung. Aktuelle Recyclingtechnologien müssen für ein Recycling in hoher Menge und Qualität verbessert werden“, erklärt Jan Harm Urbanus von TNO.
Praxisorientierte Plattform für branchenübergreifende Zusammenarbeit
„Daher bauen TNO und Fraunhofer UMSICHT in einem nächsten Schritt eine praxisorientierte Plattform für Kunststoffe in einer Kreislaufwirtschaft auf: European Circular Plastics Platform – CPP“, erklärt Esther van den Beuken, Principal Consultant von TNO. Es bietet Unternehmen, Verbänden und Nichtregierungsorganisationen die Möglichkeit, gemeinsam an bestehenden Barrieren und vielversprechenden Lösungen für eine Kreislaufwirtschaft für Kunststoffe zu arbeiten.
Darüber hinaus bietet die Plattform ihren Mitgliedern regelmäßig praxisorientierte Workshops zu Kunststoffthemen, Diskussionsrunden zu aktuellen Themen und die Teilnahme an Multi-Client-Studien zu drängenden technischen Herausforderungen. Regelmäßige Treffen finden im Grenzgebiet zwischen Deutschland und den Niederlanden sowie online statt. Ziel ist es, Veränderungen in der Öffentlichkeit und der Industrie herbeizuführen.
Mehr Informationen:
Papier: Von #plastikfrei zu zukunftssicheren Kunststoffen: Wie man Kunststoffe in einer Kreislaufwirtschaft nutzt.