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Beim thermochemischen Recycling, auch Pyrolyse genannt, werden Polymere aus Kunststoffabfällen unter Ausschluss von Sauerstoff und Einwirkung thermischer Energie (Temperaturen > 300 °C) in kürzere Kohlenwasserstoffketten aufgespalten. Das Ergebnis sind ölähnliche Flüssigkeiten (Pyrolyseöl) und Gasgemische. Das erhaltene Produktspektrum zeichnet sich durch eine hohe Varianz aus und wird durch den verwendeten Reaktortyp, die gewählten Prozessbedingungen (langsame Pyrolyse: Temperatur < 400 °C; moderate Pyrolyse: Temperatur zwischen 400 bis 600 °C; Schnellpyrolyse: Temperatur > 600 °C) und den eingesetzten Ausgangsstoff bestimmt. Die Pyrolyseprodukte können wiederum vielfältig weiterverarbeitet werden. Das Weiterverarbeitungsspektrum reicht von der Herstellung von Monomeren für eine wiederholte Polymerisation hin zu Kunststoffen bis zur Erzeugung von Grundchemikalien zur Herstellung von Treibstoffen und Petrochemikalien. [Lechleitner, A. et al. (2020)]
Gegenüber der klassischen Verbrennung wird bei der Pyrolyse der Anteil der Rauchgase um etwa 20 % reduziert, allerdings wird für das thermochemische Recycling insgesamt ein hoher Energieeinsatz benötigt. Dieser konnte zwar zum Teil durch die Entwicklung effizienterer Pyrolyseverfahren gesenkt werden, bleibt aber dennoch höher als bei anderen chemischen Recyclingverfahren. Als Alternative zu konventionellen Energiequellen kann dieser hohe Energiebedarf auch aus überschüssigem Strom erneuerbarer Energien gedeckt werden. [Obermeier, T. und Henkel, I. (2019)]
Die Pyrolyse eignet sich vor allem für Mischkunststoffe, die durch andere herkömmliche Recyclingverfahren nicht verwertet werden können, sowie für Kunststoffe mit einer hohen organischen Schadstoffbelastung. Wegen des hohen Energiebedarfs fungiert die Pyrolyse als Übergangstechnologie, bis andere chemische Verfahren die Aufbereitung von Kunststoffabfällen energieeffizienter durchführen können. [Obermeier, T. und Henkel, I. (2019)]
Literatur:
Lechleitner, A.; Schwabl, D.; Schubert, T.; Bauer, M. und Lehner, M. (2020): Chemisches Recycling von gemischten Kunststoffabfällen als ergänzender Recyclingpfad zur Erhöhung der Recyclingquote. In: Österreichische Wasser- und Abfallwirtschaft, 72 (1 – 2), S. 47 – 60.
Obermeier, T. und Henkel, I. (2019): Chemisches Recycling – ein Lösungsweg für das Recycling von Mischkunststoffen? [online]. EU-Recycling + Umwelttechnik [abgerufen am: 04.05.2021].
Die Angaben zu Material-, Energie- und THG-Einsparungen, Investitionskosten sowie Umsetzungsaufwände sind qualitative Abschätzungen auf vergleichender Basis.
Labor: Die betrachtete Technologie oder Methodik wird im Labormaßstab entwickelt.
Technikum / Demonstrator: Die betrachtete Technologie oder Methodik wird in einer Technikums- oder Demonstrator-Anlage umgesetzt.
Industrielle Praxis: Die betrachtete Technologie oder Methodik wird in der Produktion oder anderen Anwendungsbereichen eines Industrieunternehmen eingesetzt.
Chemische Depolymerisation oder Solvolyse
Thermochemisches Recycling oder Pyrolyse