Die Kunststoffindustrie steht vor einer großen Aufgabe: Sie soll zunehmend wiederverwertete Materialien einsetzen und gleichzeitig die gleiche Qualität liefern wie bei neu produziertem Kunststoff. Genau hier setzt das Projekt „SmartReUSE“ an. Es wird von der Europäischen Union und dem Freistaat Bayern gefördert und verfolgt ein klares Ziel: Kunststoffe aus Abfällen so aufzubereiten, dass sie zuverlässig und hochwertig in neuen Produkten eingesetzt werden können.
Unter Rezyklaten versteht man Kunststoffe, die aus Produktionsresten oder aus gebrauchten Produkten zurückgewonnen werden. Man unterscheidet dabei zwischen „Post Industrial Rezyklaten“ (PIR), also Resten aus der Industrieproduktion, und „Post Consumer Rezyklaten“ (PCR), die aus bereits genutzten Produkten wie Verpackungen stammen. Beide Arten sollen im Projekt künftig stärker genutzt werden, um Erdöl einzusparen und den CO₂-Ausstoß zu verringern.
„Wir wollen zeigen, dass Recycling-Kunststoffe kein Kompromiss sein müssen, sondern eine echte Alternative zu neuem Material sein können.”
Prof. Dr. habil Michael Nase, Projektleiter und Leiter des Instituts für Kreislaufwirtschaft der Bio:Polymere der Hochschule Hof (ibp)
Datenanalyse statt langwieriger Testreihen
In der Praxis ist der Einsatz von Recycling-Kunststoffen oft schwierig, weil ihre Eigenschaften schwanken. Mal sind sie besonders fest, mal weniger belastbar, mal verändern sie sich bei Hitze anders als erwartet. Diese sogenannten thermischen Eigenschaften beschreiben das Verhalten bei Temperaturveränderungen. Die sogenannten rheologischen Eigenschaften geben Auskunft darüber, wie gut ein Kunststoff im geschmolzenen Zustand fließt und sich verarbeiten lässt. Physikalisch-chemische Eigenschaften betreffen zum Beispiel die Zusammensetzung und Struktur des Materials. Hinzu kommen die mechanischen Eigenschaften, also etwa Festigkeit oder Dehnbarkeit des fertigen Bauteils. Im Projekt werden all diese Eigenschaften genau untersucht und dokumentiert.
„Entscheidend ist, die Eigenschaften der Rezyklate ganzheitlich zu verstehen. Wir analysieren die Materialien systematisch, um belastbare Aussagen über die Verarbeitbarkeit treffen zu können. Das ist essenziell für alle weiteren Schritte.“
Stefanie Rank, Wissenschaftliche Mitarbeiterin am ibp
Die dabei entstehenden Material- und Prozessdaten werden mit Hilfe einer Mustererkennungssoftware ausgewertet.
Die Software erkennt Zusammenhänge zwischen Materialzustand, Maschineneinstellungen und Produkteigenschaften und kann daraus konkrete Handlungsempfehlungen ableiten.“
Maurice Bäcker, Wissenschaftlicher Mitarbeiter am iisys
Diese Empfehlungen beinhalten etwa das Mischverhältnis verschiedener Kunststoffe oder den Einsatz von Additiven und Stabilisatoren. Additive sind Zusatzstoffe, die bestimmte Eigenschaften verbessern, beispielsweise die Haltbarkeit. Stabilisatoren sorgen dafür, dass das Material bei Hitze oder Licht weniger schnell altert.
„Unser Ziel ist es, Unternehmen klare und verständliche Handlungsempfehlungen zu geben. Sie sollen schneller entscheiden können, welche Mischung und welche Maschineneinstellung zum gewünschten Ergebnis führen.“
Prof. Dr. Jörg Scheidt, Leiter Forschungsgruppe Analytische Informationssysteme am iisys
Enge Zusammenarbeit zwischen den Instituten ibp und iisys
Das Projekt wird an der Hochschule Hof in enger Zusammenarbeit zwischen dem Institut für Kreislaufwirtschaft der Bio:Polymere unter der Leitung von Prof. Dr.-Ing. habil. Michael Nase und der Forschungsgruppe Analytische Informationssysteme des Instituts für Informationssysteme unter der Leitung von Prof. Dr. Jörg Scheidt durchgeführt.
Teilprojekte in Kooperation mit Unternehmen der Region
Das Projekt ist in verschiedene Teilprojekte unterteilt, welche in Kooperation mit verschiedenen Industriepartnern umgesetzt werden. Letztere sind unter anderem der Recycler KomRec-ReCond GmbH, die kunststoffverarbeitenden Unternehmen BKW Kunststoff GmbH, WIKUTEC GmbH und Kunststofftechnik Schnitzler GmbH & Co. KG, der Analysegerätehersteller Erich Netzsch B.V. & Co. Holding KG und das Softwareunternehmen smartlytic GmbH. Durch auf die Unternehmen abgestimmte Recyclingprojekte wird die entwickelte Mustererkennungssoftware validiert und für kleine und mittlere Unternehmen (KMU) nutzbar gemacht.
Das Projekt läuft von 2025 bis 2028. Im ersten Teilprojekt werden verschiedene Ströme aus gebrauchten Verpackungskunststoffen vom Typ PCR-HDPE untersucht. HDPE steht für „Polyethylen hoher Dichte“, ein besonders stabiler und weit verbreiteter Kunststoff, der häufig für Flaschen oder Kanister verwendet wird. Ziel ist es, dieses Material so aufzubereiten, dass daraus Halter für Bierfässer hergestellt werden können.
Förderung
„SmartReUSE“ ist ein Technologietransferprogramm, das durch den Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) der Europäischen Union und durch das Bayerische Staatsministerium für Wirtschaft, Landesentwicklung und Energie kofinanziert wird.
