25 Liter in 30 Minuten: Pilotreaktor verwandelt Plastikabfall in Öl

Plastikmüll landet heute überwiegend in der Verbrennung oder auf Deponien, weil er sich aus sortiertechnischen Gründen kaum wirtschaftlich recyceln lässt. Forschende der Universität Amsterdam haben einen Prozess entwickelt, der dieses Problem von einer anderen Seite angeht: Statt Kunststoffe zu sortieren und mechanisch aufzuschmelzen, kochen sie den gemischten Abfall schlicht zu Öl um. Eine Pilotanlage soll diesen Sommer in Spanien zeigen, ob das auch im industriellen Maßstab funktioniert.

Druck, Hitze und ein Katalysator

Das Verfahren trägt den Namen Solvothermal Liquefaction, kurz STL. Forscher:innen befüllen einen 25-Liter-Reaktor mit unsortierten Kunststoffabfällen, also einem Gemisch aus Polyethylen, Polypropylen und anderen Fraktionen, wie es aus der kommunalen Sammlung stammt. Im Reaktor trifft das Material auf ein Lösungsmittel, hohen Druck und Temperaturen, die die Polymerketten aufbrechen. Entscheidend dafür sind nanostrukturierte Festkatalysatoren, die das UvA-Team in jahrelanger Laborarbeit entwickelt hat. Ihre Mikrostrukturen beschleunigen die chemische Spaltung, ohne sich dabei zu verbrauchen. Nach knapp 30 Minuten liegen drei Fraktionen vor: Gas, das den Energiebedarf des Reaktors teilweise deckt, fester Char, der abgefiltert wird, und ein dunkelbraunes Öl.

Dieses Öl ist der eigentliche Kern der Sache. Es enthält die Monomere, aus denen sich neues, jungfräuliches Kunststoffmaterial herstellen lässt, qualitativ gleichwertig zu Plastik aus fossilem Rohöl. Das ist der entscheidende Unterschied zum mechanischen Recycling: Wer Kunststoffe einschmilzt, verschlechtert ihre Materialeigenschaften mit jedem Zyklus. Der STL-Prozess setzt die Ketten vollständig zurück und schließt damit den Kreislauf tatsächlich.

Pilotanlage ist vier Tonnen schwer

Dass aus einer Laborentwicklung eine funktionsfähige Pilotanlage entstand, verdankt das Team unter anderem dem europäischen Forschungsprojekt PLASTICE, das mit einem Gesamtbudget von knapp 20 Millionen Euro ausgestattet ist. Für den STL-Prozess flossen davon über 1,5 Millionen Euro an die Universität Amsterdam. Gemeinsam mit einem indischen Industriepartner für Prozesssysteme entstand eine transportfähige, auf Stahlrahmen montierte Anlage, im Fachjargon Skid-Mounted Unit, mit Vorratstanks, integrierter Sicherheitstechnik und einer Fernsteueroption. Das Gesamtgewicht beläuft sich auf rund 4.400 Kilogramm. Im April bestand die Anlage einen Factory Acceptance Test, der ihre Einsatzbereitschaft formal bestätigte; Sicherheitszertifizierungen durch Bureau Veritas und HAZOP-Analysen gingen dem voraus.

Der Reifegrad liegt inzwischen bei TRL 6/7 auf der siebenstelligen Technologiereifegradskala der EU, was bedeutet: Die Technologie hat die akademische Laborphase verlassen und ist bereit für den Betrieb unter realen Bedingungen.

Erster Härtetest mit echtem Hausmüll

Dieser Beweis soll noch in diesem Sommer erbracht werden. Die Anlage reist nach Asturien im Nordwesten Spaniens, wo das öffentliche Abfallunternehmen COGERSA als Gastgeber fungiert. Dort läuft sie erstmals nicht mit kontrollierten Laborchargen, sondern mit dem, was tatsächlich im Plastikmüll der Region landet: Verpackungsreste, Folien, Verbundmaterialien.

Projektleiter Shiju Raveendran, außerordentlicher Professor an der UvA, erwartet dabei durchaus Überraschungen: Laborexperimente haben bereits echten Plastikmüll einbezogen, aber der Sprung in den Industriemaßstab wird Herausforderungen bringen, die sich im Labor nicht vollständig vorhersehen ließen. Genau darin liegt der Zweck dieser Skalierungsphase.

Gelingt der Test, könnte das STL-Verfahren die Grundlage für dezentrale, modular aufgebaute Recyclinganlagen bilden, die sich direkt an kommunale Abfallströme koppeln lassen. Statt Plastikmüll tausende Kilometer zu transportieren oder zu verbrennen, entstünde daraus Rohstoff für neue Kunststoffprodukte, vor Ort, im Kreislauf.

via Universität Amsterdam