Recycelte Kunststoffe: aktuelle Situation, Herausforderungen und zukünftige Chancen

Im Kontext einer globalen nachhaltigen Entwicklung werden recycelte Kunststoffe als Ressource mit hohem Potenzial zunehmend zum Schlüssel zur Lösung der Plastikverschmutzungsprobleme und zur Linderung von Ressourcenknappheit. Die Entwicklung der Recyclingkunststoffindustrie steht nicht nur im Zusammenhang mit dem Umweltschutz, sondern ist auch eng mit der grünen Transformation der Wirtschaft verbunden.

1. Aktueller Entwicklungsstand der Recycling-Kunststoffindustrie

(1) Marktgröße und Wachstumstrend

In den letzten Jahren verzeichnete der Markt für recycelte Kunststoffe ein starkes Wachstum. Laut einschlägigen Daten belief sich die Kunststoffproduktion Chinas im Jahr 2020 auf über 100 Millionen Tonnen. Die Menge an recyceltem Kunststoffabfall betrug damals jedoch nur etwa 16 Millionen Tonnen und machte damit lediglich ein Fünftel der Gesamtmenge aus. Mit der zunehmend strengeren Umweltpolitik und dem kontinuierlichen Bewusstsein für die Umwelt in der Gesellschaft ändert sich diese Situation jedoch rasch. Die Branche geht davon aus, dass das Recycling- und Regenerierungsvolumen von Kunststoffabfällen aus Privathaushalten bis 2025 bei rund 25 Millionen Tonnen liegen wird. Der FIORMARKETS-Bericht prognostiziert, dass der globale Marktwert für recycelte thermoplastische Kunststoffe bis 2026 104,76 Milliarden US-Dollar erreichen wird, was einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 9,98 % entspricht. In China zeugen der steigende Anteil recycelter Kunststoffe bei verschiedenen Kunststoffproduktunternehmen und die zunehmend aktiven Handelsplattformen für recycelte Kunststoffe von der dynamischen Entwicklung dieses Marktes. So hat beispielsweise Liaoning Sulai New Materials Co., Ltd., eine Handelsserviceplattform für recycelte Kunststoffe unter Zhuoer Zhilian, die Global Recycle Standard (GRS)-Zertifizierung erhalten. Ihr Park produziert durchschnittlich 2.500 Tonnen recycelte Kunststoffpellets und 3.000 Tonnen Platten pro Monat und deckt damit verschiedene Bereiche ab, wie z. B. Holzkunststoff, Blumentöpfe und Rohrleitungen.

(2) Hauptanwendungsbereiche

Verpackungsindustrie: Als wichtiges Anwendungsgebiet für recycelte Kunststoffe nimmt deren Einsatz in der Verpackungsindustrie von Jahr zu Jahr zu. Tüten, Behälter, Kartons und andere Produkte aus recyceltem Plastik sind allgegenwärtig. Da umweltfreundliche Verpackungen bei den Verbrauchern zunehmend an Bedeutung gewinnen, wird erwartet, dass der Einsatz von recyceltem Kunststoff in der Verpackungsindustrie weltweit bis 2030 um 50 % steigen wird. Viele namhafte Marken verwenden bereits Verpackungen aus recyceltem Kunststoff, beispielsweise einige Getränkehersteller, die recyceltes PET zur Herstellung von Getränkeflaschen verwenden. Dies senkt nicht nur die Kosten, sondern verbessert auch das Umweltimage der Marke.

Bauindustrie: Auch in der Bauindustrie werden recycelte Kunststoffe häufig verwendet. Von Bauschablonen über Dämmstoffe bis hin zu Dekorationsmaterialien – recycelte Kunststoffe sind allgegenwärtig. Schablonen aus recyceltem Kunststoff sind leicht, einfach zu zerlegen und wiederverwendbar. Im Vergleich zu herkömmlichen Holzschablonen reduzieren sie nicht nur den Holzverbrauch, sondern sind auch wetterbeständig, wasserdicht und feuerfest. Dämmstoffe aus recyceltem Kunststoff zeichnen sich durch gute Wärmedämmeigenschaften und einen geringen Energieverbrauch im Produktionsprozess aus und entsprechen den Konzepten des ökologischen Bauens und der nachhaltigen Entwicklung. Mit der zunehmenden Umsetzung der Nachhaltigkeitsstrategie in der Bauindustrie wird erwartet, dass die weltweite Nachfrage nach recycelten Kunststoffen in der Bauindustrie bis 2025 um mehr als 30 % steigen wird.

Automobilindustrie: Die Nachfrage nach recycelten Kunststoffen steigt in der Automobilindustrie täglich. Der Einsatz von recycelten Kunststoffen im Fahrzeuginnen- und -außenbereich, in Fahrwerkskomponenten und anderen Bereichen erfreut sich zunehmender Beliebtheit. So werden beispielsweise Autositze, Instrumententafeln, Stoßfänger und andere Komponenten zunehmend aus recyceltem Kunststoff hergestellt. Es wird erwartet, dass der jährliche Bedarf der Automobilindustrie an recycelten Kunststoffen bis 2027 zwei Millionen Tonnen erreichen wird. Recyclingkunststoffe werden eine wichtige Rolle beim Leichtbau von Fahrzeugen spielen.

Elektronikindustrie: Mit der zunehmenden Weiterentwicklung elektronischer Produkte sind Kunststoffkomponenten in Elektronikschrott zu einer wichtigen Quelle für recycelte Kunststoffe geworden. Es wird erwartet, dass die Nachfrage nach recycelten Kunststoffen in der globalen Elektronikindustrie bis 2025 um 40 % steigen wird und die Anwendungsbereiche weiter expandieren. Einige Elektronikprodukte verwenden bereits recycelte Kunststoffe für ihre Gehäuse und inneren Strukturkomponenten, wobei Umweltfreundlichkeit und Funktionalität stärker im Vordergrund stehen, beispielsweise die Verwendung von recycelten Kunststoffen mit elektromagnetischer Abschirmung.

2. Recycling- und Verarbeitungstechnologie für recycelte Kunststoffe

(1) Aktuelle Situation des Recyclingsystems

China verfügt derzeit über ein Recyclingsystem für Kunststoffabfälle, weist jedoch noch zahlreiche Probleme auf. Die Recyclingkanäle sind hauptsächlich auf einzelne Recyclingunternehmen, Recyclinghöfe und einige legitime Recyclingunternehmen verteilt. Einzelne Recyclingunternehmen und Recyclinghöfe sind weit verbreitet, die Qualität der recycelten Kunststoffe variiert jedoch stark, und es mangelt an einer effektiven Klassifizierung und Vorbehandlung. Obwohl legitime Recyclingunternehmen über eine gewisse Größe und technische Stärke verfügen, ist ihre Anzahl relativ gering und ihre Reichweite begrenzt. Darüber hinaus ist die Entwicklung der Recyclingsysteme in den verschiedenen Regionen ungleichmäßig: In städtischen Gebieten gibt es relativ vollständige Recyclingsysteme, in ländlichen und abgelegenen Gebieten sind die Recyclingnetzwerke schwächer ausgeprägt.

(2) Arten und Merkmale der Verarbeitungstechnologie

Physikalische Recyclingtechnologie: Dies ist derzeit die am weitesten verbreitete Technologie zur Verarbeitung von recyceltem Kunststoff. Der Hauptprozess umfasst Klassifizierung, Reinigung, Zerkleinerung, Schmelzen und weitere Schritte. Zunächst werden die recycelten Kunststoffabfälle manuell oder maschinell klassifiziert, um verschiedene Kunststoffarten zu trennen und die Reinheit der recycelten Materialien sicherzustellen. Die anschließende Reinigung zur Entfernung von Verunreinigungen und Schadstoffen von der Kunststoffoberfläche ist ein wichtiger Schritt zur Sicherstellung der Qualität der recycelten Materialien. Anschließend wird der gereinigte Kunststoff in kleine Stücke zerkleinert, durch Erhitzen geschmolzen und durch Extrusion, Granulierung und andere Verfahren zu recycelten Kunststoffpartikeln verarbeitet. Recycelte Materialien aus physikalischem Recycling haben typischerweise gute mechanische Eigenschaften, aber aufgrund der Beschädigung der Kunststoffmolekülketten während der Verarbeitung ist ihre Hitze- und Chemikalienbeständigkeit relativ schlecht.

Chemische Recyclingtechnologie: Bei der chemischen Recyclingtechnologie werden Kunststoffabfälle durch chemische Behandlung in Monomere oder Oligomere zerlegt und anschließend neue Kunststoffe synthetisiert. Diese Technologie kann die Leistung von Recyclingmaterialien effektiv verbessern und sie an die Qualität von nativen Kunststoffen annähern oder diese sogar erreichen lassen. Beispielsweise kann PET-Kunststoff durch eine Depolymerisationsreaktion in Terephthalsäure und Ethylenglykol zerlegt und anschließend erneut polymerisiert werden, um hochwertiges PET-Harz zu erhalten. Die chemische Recyclingtechnologie ist jedoch mit hohen Kosten und hohen Anforderungen an Ausrüstung und Technologie verbunden und hat sich daher noch nicht weit verbreitet.

Weitere innovative Technologien: Neben physikalischen und chemischen Recyclingtechnologien entstehen ständig neue innovative Technologien. Beispielsweise zerlegt die Recyclingtechnologie für biologisch abbaubare Kunststoffe diese mithilfe von Mikroorganismen oder Enzymen in niedermolekulare Substanzen und recycelt sie anschließend. Darüber hinaus gibt es einige neue Technologien zur Verbesserung der Trennleistung von Kunststoffabfällen, wie beispielsweise die Nahinfrarotspektroskopie zur genauen Identifizierung und Trennung verschiedener Kunststoffarten, wodurch die Qualität der recycelten Kunststoffe verbessert wird.

3. Herausforderungen für recycelte Kunststoffe

(1) Probleme mit der Qualitätsstabilität

Die Qualität von recyceltem Kunststoff wird von verschiedenen Faktoren beeinflusst, wie beispielsweise der komplexen Herkunft des recycelten Kunststoffs, der mit verschiedenen Kunststoffarten und -qualitäten vermischt sein kann und sogar Verunreinigungen und Schadstoffe enthalten kann. Dies erschwert die Gewährleistung einer gleichbleibenden Qualität des recycelten Kunststoffs. Während der Verarbeitung können Unterschiede in Ausrüstung, Technologie und anderen Faktoren ebenfalls leicht zu Leistungsschwankungen des recycelten Kunststoffs führen. Beispielsweise kann beim physischen Recycling das mehrfache Erhitzen und Schmelzen von Kunststoffen deren Molekülketten zerstören und so die Festigkeit und Zähigkeit des recycelten Materials verringern. Die instabile Qualität schränkt die Anwendung von recyceltem Kunststoff in Branchen ein, die eine hohe Materialleistung erfordern, wie beispielsweise im Gesundheitswesen und in der High-End-Elektronik.

(2) Kosten- und Nutzenaspekte

Obwohl die Verwendung von recyceltem Kunststoff langfristig zur Reduzierung des Ressourcenverbrauchs und der Umweltkosten beitragen kann, bieten die Produktionskosten von recyceltem Kunststoff kurzfristig keine Vorteile. Einerseits sind die Kosten für Sammlung, Transport und Klassifizierung von recyceltem Kunststoff relativ hoch, insbesondere bei einem mangelhaften Recyclingsystem, was die Kosten weiter in die Höhe treibt. Andererseits sind zur Verbesserung der Qualität von recyceltem Kunststoff oft fortschrittlichere Verarbeitungstechnologien und -anlagen erforderlich, was ebenfalls zu höheren Kosten führen kann. Im Gegensatz dazu ist der Produktionsprozess von nativem Kunststoff ausgereift und die Kosten relativ stabil, was im Marktwettbewerb Preisdruck auf recycelten Kunststoff ausübt. Viele Unternehmen, die recycelten Kunststoff herstellen, erzielen nur geringe Gewinne und erleiden sogar Verluste, was die Entwicklung der Recyclingindustrie in gewissem Maße einschränkt.

(3) Politische und regulatorische Fragen

Obwohl die chinesische Regierung eine Reihe von Richtlinien und Vorschriften erlassen hat, um das Recycling und die Verwendung von recycelten Kunststoffen zu fördern, wie z. B. Steueranreize, Subventionen und Beschränkungen bei der Verwendung von Einwegprodukten aus Kunststoff, gibt es bei der tatsächlichen Umsetzung noch einige Probleme. Die Umsetzungsdetails einiger Richtlinien sind nicht klar genug, was Unternehmen bei der Beantragung von Vorzugsregelungen Schwierigkeiten bereitet. Einige lokale Regierungen messen der Recyclingkunststoffindustrie nicht genügend Bedeutung bei und es mangelt ihnen an wirksamer Aufsicht und Anleitung, was dazu führt, dass einige kleine, werkstattartige Unternehmen, die Recyclingkunststoff verarbeiten, illegal produzieren. Dies garantiert nicht nur keine Produktqualität, sondern führt auch zu sekundärer Umweltverschmutzung. Darüber hinaus gibt es international unterschiedliche Standards und Vorschriften für Recyclingkunststoffe in verschiedenen Ländern und Regionen, was den internationalen Handel mit Recyclingkunststoffen ebenfalls behindert.

4. Zukünftige Entwicklungstrends und -aussichten

(1) Technologische Innovationen treiben die industrielle Modernisierung voran

Mit dem kontinuierlichen technologischen Fortschritt werden sich auch die Recycling- und Verarbeitungstechnologien für recycelte Kunststoffe weiter entwickeln. In Zukunft dürfte die chemische Recyclingtechnologie größere Durchbrüche erzielen, Kosten senken, die Effizienz steigern, großindustrielle Anwendungen finden und so hochwertigere recycelte Kunststoffe produzieren. Gleichzeitig werden fortschrittliche Detektionstechnologien und Automatisierungsgeräte in den Klassifizierungs- und Qualitätskontrollprozessen des Recyclings weit verbreitet sein und die Qualitätsstabilität recycelter Kunststoffe verbessern. Beispielsweise können Technologien der künstlichen Intelligenz und des maschinellen Lernens eingesetzt werden, um Recyclingprozesse zu optimieren, Kunststoffarten und Verunreinigungen präzise zu identifizieren und eine effizientere Trennung und Verarbeitung zu erreichen.

(2) Die Marktnachfrage wächst weiter

Mit der zunehmenden globalen Aufmerksamkeit für Umweltschutz und nachhaltige Entwicklung sowie dem wachsenden Umweltbewusstsein der Verbraucher wird die Marktnachfrage nach recycelten Kunststoffen weiter steigen. Immer mehr Unternehmen nutzen verstärkt recycelte Kunststoffe, um Umweltstandards einzuhalten und ihr Image zu verbessern. Auch in aufstrebenden Bereichen wie Fahrzeugen mit alternativen Antrieben und im 3D-Druck eröffnen recycelte Kunststoffe neue Anwendungsmöglichkeiten. Es wird erwartet, dass der Anteil recycelter Kunststoffe in Branchen wie der Elektronik-, Automobil- und Bauindustrie in den kommenden Jahren weiter steigen und der Markt weiter wachsen wird.

(3) Industrielle Integration und standardisierte Entwicklung

Angesichts der zahlreichen Probleme der Recyclingkunststoffindustrie werden Branchenintegration und standardisierte Entwicklung zu einem unvermeidlichen Trend. Einerseits werden große Unternehmen Ressourcen bündeln, ihre Größe erweitern und ihre Marktwettbewerbsfähigkeit durch Fusionen, Übernahmen, Kooperationen und andere Maßnahmen verbessern. Andererseits wird die Regierung die Aufsicht über die Recyclingkunststoffindustrie verstärken, relevante Standards und Vorschriften verbessern und die standardisierte Entwicklung der Branche fördern. Dazu gehören beispielsweise die Einführung eines einheitlichen Qualitätsstandards und Zertifizierungssystems für Recyclingkunststoffe, die Stärkung der Umweltaufsicht für Unternehmen, die Recyclingkunststoff herstellen, der Abbau veralteter Produktionskapazitäten und die Förderung einer gesunden und geordneten Entwicklung der Branche.

Die Recyclingkunststoffindustrie bietet als wichtiger Weg zur Wiederverwertung von Kunststoffressourcen enormes Entwicklungspotenzial. Trotz zahlreicher Herausforderungen wie Qualitätsstabilität, Kosten, Richtlinien und Vorschriften wird die Recyclingkunststoffindustrie mit technologischen Innovationen, wachsender Marktnachfrage sowie der Entwicklung industrieller Integration und Standardisierung unweigerlich breitere Entwicklungsperspektiven eröffnen und eine wichtige Rolle im globalen Prozess der nachhaltigen Entwicklung spielen.