Chemisches Recycling ist möglich, gerade im Fall von Polyethylen bislang jedoch aufwendig: Die Kunststoffe bestehen auf molekularer Ebene aus langen Molekülketten. „Die Polymerketten von Polyethylenen sind sehr stabil und nicht so leicht wieder in kleine Moleküle zurückzuführen“, erläutert Prof. Stefan Mecking, Chemiker der Universität Konstanz. So seien Temperaturen von über 600 Grad Celsius erforderlich, was das Verfahren energieaufwendig mache. Zugleich sei die Rückgewinnungsquote begrenzt: Teils würden weniger als zehn Prozent des Ausgangsstoffs zurückgewonnen.
Mecking und sein Team berichten nun über ein Verfahren, mit dem PE-artige Kunststoffe sehr viel energiesparender und mit einer hohen Rückgewinnungsquote von rund 96 Prozent des Ausgangsstoffs chemisch rezykliert werden können. Die Chemiker nutzen hierfür „Sollbruchstellen“ auf molekularer Ebene, welche ein Auftrennen der Polymerkette in kleinere molekulare Bausteine ermöglichen sollen. „Der Schlüssel für unser Verfahren sind Kunststoffe mit einer geringen Dichte an Sollbruchstellen in der Polyethylenkette, sodass die kristalline Struktur und die Materialeigenschaften nicht beeinträchtigt werden“, erläutert Mecking und ergänzt: „Diese Klasse von Kunststoffen ist ferner gut für den 3-D-Druck geeignet.“
Das Forschungsteam um den Professor demonstrierte das chemische Recyclingverfahren an PE-artigen Kunststoffen auf Pflanzenölbasis. Für das Verfahren seien lediglich Temperaturen von rund 120 Grad nötig. Die Chemiker zeigten zudem auch das chemische Recycling aus Gemischen mit anderen Kunststoffen, wie sie in Abfallströmen vorkommen. Die wiedergewonnen Materialien seien in ihren Eigenschaften dem Ausgangsmaterial ebenbürtig, schildert Mecking. „Die Recyclingfähigkeit ist ein wichtiger Aspekt von Zukunftstechnologien auf Kunststoffbasis. Es ist sehr sinnvoll, solch wertvolle Materialien möglichst effizient wiederzuverwenden. Mit unserer Forschung möchten wir einen Beitrag leisten, um chemische Recyclingverfahren bei Kunststoffen nachhaltiger und ergiebiger zu gestalten“, resümiert der Wissenschaftler.
