Eine nachhaltige Zukunft in der Druck- und Verpackungsindustrie gestalten – im Rahmen eines umfassenden Ansatzes

Vergasung ist eine Technik, deren Ursprünge mehr als 400 Jahre zurückliegen. Bei der Vergasung wird Synthesegas (CO + H₂) erzeugt, das bis zum Beginn der Elektrifizierung für Straßenbeleuchtungen genutzt wurde. Synthesegas ist ein sauberes chemisches Ausgangsmaterial. Die Weiterentwicklung der Vergasung ermöglicht die Herstellung zahlreicher Produkte wie Kraftstoffe, Düngemittel, Arzneimittel und anderer chemischer Grundstoffe wie Methanol, das in der Herstellung von Kunststoffen eingesetzt wird. Heute wird Synthesegas hauptsächlich aus Kohle, Erdgas und Erdöl hergestellt. Aber was wäre, würden wir statt fossiler Brennstoffe Hausmüll als Ausgangsmaterial verwenden?

Anhand von Versuchen mit den am schwersten zu recycelnden Materialien der Verpackungsindustrie hat Professor Bruce Welt von der University of Florida im Bereich Packaging Engineering aufgezeigt, dass regeneratives robustes Recycling (Regenerative Robust Recycling) für alle in Hausmüll vorhandenen Materialien geeignet ist – einschließlich verbrauchter, vernetzter Fotopolymere, die unter anderem in der Herstellung von Flexodruckplatten, mehrschichtigen Verpackungen, Verpackungen mit Zubehörteilen und halogenhaltigen Materialien verwendet werden. 

Regenerative Robuste Vergasung (Regenerative Robust Gasification / RRG) ist das am weitesten entwickelte Vergasungsverfahren. Es kann den gesamten Hausmüll aufnehmen. Verschmutzungen sind für RRG kein Problem – egal, ob es sich um Lebensmittel, Chemikalien oder vermischte Materialien handelt. Dieser Prozess ist nicht mit der Verbrennung zu verwechseln, bei der die chemische Energie dem Abfall vollständig entzogen wird und dabei große Mengen Kohlendioxid und andere Emissionen freigesetzt werden, die reduziert werden müssen. Im Gegensatz dazu produziert RRG wertvolles Synthesegas, das in der Herstellung neuer Produkte, Kunststoffe und Verpackungen ebenso vielseitig einsetzbar ist wie fossile Brennstoffe. Daher benötigt RRG keine Schornsteine, erzeugt sehr wenig Emissionen und gilt allgemein als sicher für die Umwelt.

Die Umwandlung von Abfällen (des gesamten Abfalls) in Synthesegas und anschließend in Eco-Methanol™ ist der Königsweg zur Herstellung neuer „unverbrauchter“ Produkte, Kunststoffe und Verpackungen. Auch sie werden irgendwann zu Abfall, aber die Rückverarbeitung am Ende ihrer Lebensdauer per RRG macht sie zu einer Kreislaufwirtschaft.

Nach mehreren Branchentreffen mit Markenartikelherstellern, Druckereien und Verpackungslieferanten hat sich eine motivierte Gruppe von „Gründern“ zusammengefunden, um ein Consortium for Waste Circularity (CWC), ein Konsortium für eine Abfall-Kreislaufwirtschaft, zu finanzieren. CWC ist eine gemeinnützige Organisation (inzwischen mit 501C3-Status), die die Umwandlung von Mülldeponien vorantreiben will, indem der kohlenstoff- und wasserstoffreiche Inhalt zur Herstellung wertvoller Endprodukte genutzt wird. CWC vertritt das Interesse von Markenartikelherstellern, Druckereien und Verpackungsherstellern als Mitglieder und Sponsoren, sich auf eine gemeinsame, langfristige und umfassende Lösung für die Abfallverwertung zu einigen, die Abfalldeponien und -verbrennung ersetzt. Der Schwerpunkt der Arbeit liegt auf einer Lösung für Materialien, für die es heute keine Recyclingströme gibt oder die verunreinigt sind, wie etwa Flexodruckplatten, Styroporbehälter, Verpackungsmaterial für Frischfleisch oder Blutbeutel, um nur einige zu nennen.

Die Druck- und Verpackungsindustrie sollte sich von der Luftfahrtindustrie inspirieren lassen, um einen nachhaltigen Weg einzuschlagen. Die Luftfahrtindustrie hat in einem nicht wettbewerbsorientierten Konzept ein gemeinsames Nachhaltigkeitsziel definiert und sich verpflichtet, bis 2050 CO₂-neutral zu werden. Zudem hat sie sich auf einen gemeinsamen Plan zur Erzeugung von Kraftstoff aus Abfällen verständigt. Die erste kommerzielle Anlage ist bereits außerhalb von Reno, Nevada, in Betrieb und nutzt die Vergasungstechnologie zur Erzeugung von Synthesegas, das anschließend in „nachhaltigen Flugkraftstoff“ (Sustainable Aviation Fuel / SAF) umgewandelt wird. Auch das unterstreicht die technische Machbarkeit einer robusten regenerativen Abfallverwertung. Im Rahmen der Vorbereitung ihres Ziels für das Jahr 2050 errichtet die Luftfahrtindustrie aktuell weitere Standorte in Europa, Lateinamerika und Kanada.

Die Vision von CWC ist die Verwertung der Abfälle aus Deponien mit RRG-Anlagen und so die „ewigen“ Deponien in Abfallverwertungsanlagen zu verwandeln. Gleichzeitig sollen hier die nicht recycelten Abfälle verwertet werden. Die Logistik für den Transport der nicht recycelbaren Abfälle von der Bordsteinkante bis zu den Deponien ist bereits vorhanden. Deshalb sind hier keine zusätzlichen Transporte erforderlich. Zudem wird die Deponierung von Abfällen vermieden.

RRG wandelt alle organischen Abfälle wie unter anderem Lebensmittel, Gartenabfälle, Gummireifen, medizinische Abfälle, Papier, Wellpappe, Verpackungen aus Kunststofffolien mit Zubehör, Folien, PVC, Flexodruckplatten, Druckfarben oder Sleeves ohne jede Sortierung in Synthesegas um. Mit der Umwandlung von Synthesegas in Eco-Methanol™ entsteht eine wertvolle Basis-Chemikalie für die Kreislaufwirtschaft in der Verpackungsindustrie. Zu den Einnahmequellen gehören Kippgebühren, Metalle, verglaste Abfälle und das Eco-Methanol™. Eco-Methanol ist ein handelsüblicher, weltweit gefragter chemischer Rohstoff, der den Wert des recycelten Inhalts in die Kreislaufwirtschaft zurückführt. Vorläufige Finanzanalysen ergeben eine positive Rendite der Investitionen, weshalb für eine Machbarkeit aus wirtschaftlicher Sicht keine Subventionen erforderlich sind. Der entstehende Markt für Eco-Methanol ist der richtige Ansatz für eine erweiterte Herstellerverantwortung (Extended Producer Responsibility / EPR), da er über die Beschaffung von Eco-Methanol und/oder daraus hergestellten Produkten ein solides Recycling unterstützt.

Die Funktionsfähigkeit der RRG-Technik wurde sowohl in Pilotversuchen als auch im kommerziellen Rahmen bei der Umwandlung von Hausmüll in Synthesegas demonstriert. Es hat sich bereits eine Mülldeponie bereit erklärt, die erste Anlage zu betreiben, in der Abfälle in Synthesegas für die Eco-Methanol-Produktion umgewandelt werden. Die Verpackungsindustrie sollte sich bei der Lösung des Nachhaltigkeitsproblems ein Beispiel an der Luftfahrtindustrie nehmen, indem sie sich auf eine umfassende langfristige Lösung fokussiert. Nachhaltigkeit und Kreislaufwirtschaft sind nicht erreichbar, indem Abfälle in der Erde vergraben oder verbrannt werden. Schließlich lassen sich die kohlenstoff- und wasserstoffreichen Deponien mit dem RRG-Verfahren zurückbauen, um das Land wieder wiederherzustellen und so nutzbar zu machen. RRG ist kein Ersatz für die derzeitigen Recycling-Verfahren, sondern ist mit ihnen allen kompatibel. Was immer – und aus welchen Gründen auch immer – übrigbleibt und für Deponien und die Verbrennung bestimmt ist, kann ohne Ausnahme mit RRG verarbeitet werden. Es ist die Schlüsseltechnologie, die das Recycling-Ökosystem vervollständigt und es allen anderen ermöglicht, effizienter zu arbeiten. Dies ist der Weg zur Abschaffung der Mülldeponien, wie wir sie heute kennen.

Anfang 2022 startete Professor Bruce Welt von der University of Florida im Bereich Packaging Engineering ein von der Flexible Packaging Association (FPA) und von CWC unterstütztes Testprogramm. Dieses ermöglicht Markenartikelherstellern, Druckereien und Verpackungslieferanten, ihre schwer zu recycelnden Produktionsabfälle und/oder Abfälle ausgedienter Konsumgüter zu testen. Das Programm ist eine kostengünstige Möglichkeit, die Leistungsfähigkeit von RRG mit einer Anlage in Laborgröße zu testen. 

Interessengruppen aus der Verpackungsindustrie nahmen an dem Test mit ihren Druck- und Verpackungsabfällen teil, die nach dem Gebrauch in Haushalten entstehen. Sie konnten sich aus erster Hand davon überzeugen, dass ihre Abfälle mithilfe einer robusten Vergasungstechnologie erfolgreich in hochwertiges Synthesegas umgewandelt wurden.

MacDermid war eines der Unternehmen, das diese Form des Recyclings seiner Produktionsabfälle und der Abfälle von Flexodruckplatten seiner Kundinnen und Kunden testete. Ryan Vest, Director of Innovation: „MacDermid verfolgt engagiert mehrere Wege zur Wiederverwendung von Druckerzeugnissen. Was uns an RRG am meisten reizte, war das Potenzial, mehrere Bereiche der Lieferkette der Druckindustrie zu berücksichtigen. Das beeinflusste uns bei der Auswahl der Materialien, die wir für die Tests zur Verfügung gestellt haben – wir wollten nicht nur das Recycling von Druckplatten testen.

Bei den Tests wurde deutlich, dass die Technik funktioniert und für einen breiteren Abfallstrom eingesetzt werden kann. „Wir konnten gebrauchte Platten und gebrauchte Vliesstoffe kombinieren – was in der Verarbeitung thermischer Druckplatten üblich ist ­– und auf sehr einfache Weise hochwertiges Synthesegas erzeugen“, stellt Vest fest. „Als früher Sponsor des CWC freut sich MacDermid darauf, diese Technologie weiterhin zu unterstützen, während sie sich zu einer echten Lösung für die Druckindustrie weiterentwickeln wird“.

Markenartikelhersteller, Druckereien und Verpackungslieferanten sollten aktiv werden und dem Consortium For Waste Circularity beitreten. Den Weg hin zur Kreislaufwirtschaft kann niemand alleine beschreiten. Es handelt sich um einen langfristigen, innovativen Ansatz für alle Abfälle am Lebensende von Produkten, die sich über die heutige Infrastruktur nicht recyceln lassen. Der Beitritt zum CWC verleiht der Lösung des Recycling-Problems eine starke Stimme. Unternehmen sollten sie in ihre Nachhaltigkeitsstrategie aufnehmen– allerdings damit nicht ihre aktuellen kurzfristigen Pläne ersetzen. Für Interessenten an Versuchen mit ihren Produktions- und/oder gebrauchten Abfällen stehen weiterhin Testmöglichkeiten zur Verfügung. Weitere Informationen dazu gibt es auf der Webseite von CWC: wastecircularity.org.

Die drupa bietet eine perfekte Gelegenheit, über Nachhaltigkeit zu diskutieren und eine ganze Branche auf einen gemeinsamen Ansatz einzuschwören. Heute gibt es getrennte Wege über Länder/Kontinente und Branchen hinweg, die die Bemühungen im Gegensatz zu einer gemeinsamen Arbeit verwässern.