FAQ

1. Das Unternehmen ARCUS und die Technologie

  • Ziel und Unternehmensphilosophie ist es heute nicht rezyklierbare,kontaminierte und für die Müllverbrennung bestimmte Kunststoffabfälle ohne sekundäre Sortierung oder Waschung zu recyceln und damit einen signifikanten Beitrag zur Schließung des Kohlenstoff- und Kunststoffkreislaufs und einer Schonung der Ressourcen zu leisten
  • ARCUS wurde 2015 gegründet und entwickelt sich seitdem beständig von einem Greentech Start-up zum Scale-up und steht mittlerweile an der Schwelle zum Roll-out der eigenen Technologie
  • Unsere Technologie gehört zu der Gruppe der chemischen Recyclingverfahren und basiert auf dem Grundprinzip der Pyrolyse – d.h. einem Verfahren unter Ausschluss von Sauerstoff und hohen Temperaturen (ca. 500°C) Kunststoffe zu gasifizieren und daraus mittels Kondensation ein Pyrolyseöl zurückzugewinnen. Diese Öle können in der (Petro-)Chemie wieder als Basisbausteine für die Kunststoffherstellung oder andere hochwertige Anwendungen genutzt werden.
  • Der ARCUS Prozess ist vollständig elektrifiziert und kann somit potenziell (mit der notwendigen Infrastruktur für wettbewerbsfähigen grünen Strom) CO2 neutral betrieben werden. 

  • Das Chemische Recycling wird aktuell in der Öffentlichkeit teilweise widersprüchlich diskutiert 
  • ARCUS hat, um auch Diskussionen fern ab von Laboranlagen und einfachen Berechnungen im Industriepark in Frankfurt Höchst die erste chemische Recyclinganlage dieser Art in Deutschland entwickelt, genehmigen lassen, gebaut und inbetriebgenommen. Zum einen um belastbare Zahlen und Werte über eine Industrieanlage zu erhalten, und zum anderen um Unternehmen deren Produkte am Ende des Lebenszyklus in die Müllverbrennung gehen, die Möglichkeit zu bieten eine Kreislauffähigkeit an einer Anlage im industriellen Maßstab zu validieren. 
  • Die Anlage und deren Produkte sind vollständig genehmigt und verfügen über alle notwendigen Zertifizierungen (BimSch, Entsorgungsfachbetrieb, REACH, ISCC+, RedCert2). Somit ist die dortige Anlage keine Versuchsanlage, sondern vollständig industriell nutzbar.
  • Die Nennkapazität der Anlage liegt bei 4000t/a und derzeit arbeiten wir daran den Prozess immer weiter zu optimieren.
  • Erste Produkte (Pyrolyseöle) sind erfolgreich aus Kunststoffabfällen, die nicht mechanisch recyclebar sind, produziert und an unsere Kunden geliefert worden.

  • ARCUS fokussiert sich auf echte gemischte und aktuell für die Müllverbrennung bestimmte Kunststoffabfälle. Dabei gehen wir davon aus, dass sowohl die Sortierung als auch das mechanische Recycling in Zukunft immer besser werden, und ARCUS sich damit auf immer schwierigere Stoffströme konzentrieren wird, da wir auch zunehmend auf sehr langlebige Kunststoffe, die in den kommenden Jahren in das Recycling kommen werden, setzen. Ebenfalls sind die große Masse der Kunststoffabfälle keine reinen homogenen Fraktionen, sondern gemischt und beinhalten verschiedenste Polymerarten.
  • Unsere Technologie ist robust entwickelt und aufgebaut um mit verschiedenen Polymertypen >5% (z.B. PVC, PET, ABS, SAN und weiteren) umgehen zu können. Natürlich kann auch ARCUS nicht “alles” recyclen, da es technische und vor allem ökonomische Grenzen des machbaren gibt. Hier hat ARCUS eine große Bandbreite an Möglichkeiten, die wir individuell mit unseren Kunden und Partnern gerne in einem direkten Austausch besprechen.
  • Zusätzlich kann die ARCUS Technologie nicht nur Verpackungen recyceln sondern grundsätzlich jede Form von Kunststoffen. Ob 2D-Material (z.B. Folien), 3D-Material, bunt, schwarz, farblos, mit Additiven versetzt usw. ist hierbei nahezu unerheblich

2. Kreislaufwirtschaft Kunststoffe

  • Das lineare Wirtschaften, das auf der Nutzung fossiler Ressourcen sowie dem Konsum und Verbrauch von Gütern beruht, ist nicht nachhaltig. Das fossile Zeitalter belastet das Klima, sprengt planetare Grenzen und gefährdet das Ökosystem der Erde sowie die Lebensgrundlage von Menschen, Tieren und Pflanzen. Güter, die nicht im Kreislauf geführt werden, verlieren ihren Wert als Wertstoffe für neue Anwendungen. Viel zu oft landen sie auch deshalb auf Deponien oder sogar in der Umwelt und belasten diese so zusätzlich.
  • Eine nachhaltige Kreislauwirtschaft und damit die Rettung des Kohlenstoffs in einer wachsenden Bevölkerung ist für jede Industrie die einzige nachhaltige Art zu wirtschaften und Grundlage einer modernen, ressourceneffizienten und wettbewerbsfähigen Wirtschaft – so auch für die Kunststoffindustrie.
  • Aktuelle Studien verweisen auf das erhebliche Treibhausgaseinsparpotenzial einer Kreislaufführung von Kunststoffen. Mehr noch: Wertstoffe, beispielsweise Kunststoffabfälle, die als Sekundärrohstoffe im Kreislauf geführt werden, gelangen nicht in die Umwelt. Deshalb leistet eine Kreislaufwirtschaft von Kunststoffen einen Beitrag zur Lösung des Plastikmüllproblems. 

  • Verlängerung der Kreislaufführung & Recycling: Am Ende steht die Frage: Was passiert mit dem letzten Rezyklat: Die Kreislaufführung aller Anwendungen aus Kunststoff muss, will man die Kreislaufwirtschaft und damit die nachhaltige Sicherung des Kohlenstoffs ernst nehmen, technologieoffen maximiert und nach Ökoeffizienz-Kriterien gestaltet werden. Dazu müssen Abfälle 1) minimiert (Reduce), 2) Produkte wiederverwendet (Reuse) und am Ende der Nutzungsphase 3) mechanisch und chemisch recycelt werden (Recycle). In einer funktionierenden Kreislaufwirtschaft gibt es keinen „Abfall“, sondern immer wieder neu zu recycelnde Wertstoffe, die im Kreis geführt werden und so den Ressourcenverbrauch reduzieren und das Klima schützen. Recyclingverfahren sollten komplementär und als Kaskade betrachtet werden um deren Wirkung zu maximieren.
  • Produktdesign: Für die Kreislaufführung ist auch ein Design der Produkte wichtig, das sie besser recycelbar macht. Zudem ist das Ziel, dass Produkte nicht nur weitgehend recycelt werden, sondern dass möglichst viele Rezyklate auch in neuen Produkten eingesetzt werden.
  • Anwendungsbereich recycelter Kunststoffe: Um ein effizienten Kunststoffkreislauf zu erreichen sollte nicht nur das initiale Produktdesign eine Rolle spielen, sondern auch die Recyclingfähigkeit der Produkte, die aus Rezyklaten hergestellt werden. Rezyklate, die in Anwendungen verwendet werden, die ihrerseits nicht recycelbar sind, verlängern nur die lineare Kette, ohne einen Kreislauf zu erschaffen. Ebenfalls, sollten Rezyklate vor allem in hochwertige Anwendungen zurückgeführt werden, die den Wert des Gesamtkreislaufs maximieren. Daher bleibt immer die Frage: Was passiert mit dem letzten Rezyklat
  • Verbleibender Bedarf an fossiler Neuware: Da rein physikalisch keine 100-prozentige Wiederverwertungsquote möglich ist, müssen auch bei innovativstem Recycling neue Kunststoffe dem Kreislauf hinzugeführt werden. Wichtig ist, dass diese aus nicht-fossilen Rohstoffgrundlagen bestehen und so eine vollständig geschlossene Kreislaufwirtschaft ermöglicht wird, die uns zudem in geopolitisch unsicheren Zeiten rohstoffunabhängig macht. Um die Lücke zu schließen, kommen zwei rohstoffliche Grundlagen in Frage: 1) Als nachhaltig zertifizierte nachwachsende Rohstoffe und 2) die Nutzung von CO2 mittels Carbon Capture and Utilization (CCU) aus fossilen, biogenen und sonstigen (z.B. Zementherstellung, Müllverbrennung) Punktquellen wie Industrieanlagen sowie aus der Atmosphäre, kombiniert mit klimaneutral erzeugtem Wasserstoff.

  • In Deutschland fielen im Jahr 2019 6,28 Mio. t Kunststoffabfälle an. Davon wurden 3,31 Mio. t (52,8%) thermisch-energetisch verwertet, d.h. durch energetische Müllverwertung oder als Ersatzbrennstoff (insbesondere in Zementwerken) verbrannt. 2,93 Mio. t (46,6%) wurden mechanisch recycelt. Die Deponierung von Kunststoffen spielt mit 0,04 Mio. t (0,6%) in Deutschland keine Rolle mehr. Insgesamt wurden 1,95 Mio. t Kunststoffrezyklat in 14,23 Mio. t Kunststoff-
    neuware eingesetzt. Dies entspricht einem Rezyklateinsatz von ca. 13,7%.
  • Zur Steigerung des Rezyklateinsatzes wurden regulatorische Zielgrößen eingeführt. Nach den Vorgaben der geltenden europäischen Verpackungsrichtlinie gilt für 2030 eine verpflichtende verpackungsbezogene Recyclingquote (technologieoffen) von 55 Massenprozent. Mit kommenden europäischen Gesetzesinitiativen werden neue Vorgaben für das Recycling erwartet. 
  • Überdies hat sich die EU-Kommission das Ziel gesetzt, dass bis zum Jahr 2025 zehn Millionen Tonnen Recyclingmaterial in Neuware eingesetzt werden soll

3. Nutzen von chemischem Recycling

  • Aktuell werden nur knapp die Hälfte aller Kunststoffabfälle in Deutschland recycelt (in Europa ist es deutlich weniger). Eine bessere Müllsammlung und -trennung kann die Recyclingrate erhöhen. Zusätzlich kann ein smartes Produktdesign, die Recyclingfähigkeit erhöhen. Und letztlich werden auch Innovationen beim mechanischen Recycling, die mehr und besser recyceln als bislang, die Recyclingrate positiv beeinflussen. Alle Wege zu mehr Recycling und Kreislaufführung sind wichtig.
  • Aber, die oben genannten Maßnahmen werden nicht ausreichen, sondern wir brauchen ein breiteres Lösungsportfolio mit vielen bestehenden und neuen Technologien für unterschiedlichste Anwendungsbereiche. Bestimmte Anwendungen benötigen (auch in Zukunft) Verbundstoffe, die nicht mechanisch zu recyceln sind und etwa in Windrädern, E-Autos, Smart Devices und der Medizin zum Einsatz kommen. Auch Produkte, die den strengen Erfordernissen des Lebensmittelrechts genügen müssen, werden derzeit nicht immer und vollständig recycelt. Und selbst die hervorragend recycelbare PET-Flasche kann zwar oft aber nicht endlos recycelt werden. Denn Kunststoff besteht aus sehr langen Ketten, und jedes Mal, wenn diese verarbeitet werden, brechen die Ketten und dadurch verschlechtert sich der Kunststoff. Es gibt also eine begrenzte Anzahl an Recycling-Prozessen, die Kunststoff durchlaufen kann. 
  • In einer Kreislaufwirtschaft mit Kunststoffen gilt es, keine der erwähnten Anwendungen zu verbannen und alle möglichen Optionen zur Kreislaufführung zu nutzen. Dazu gehören auch chemische Recyclingtechnologien, die in sich eine Ansammlung an unterschiedlichsten Technologien mit unterschiedlichen Fokusgebieten sind. Das zeigt auch ein aktueller JRC Technical Report der Europäischen Kommission, welcher die verschiedene Recyclingverfahren mit der Verbrennung vergleicht und zum Ergebnis kommt, dass jede Art von Recycling (u.a. im Hinblick auf Klimaschutz, Defossilisierung und Ressourceneffizienz) der Verbrennung vorzuziehen ist.

  • Stoffströme, die eine hohe Reinheit besitzen sollen und werden aus ökologischer und ökonomischer Sicht immer durch mechanische Recyclingverfahren recycelt und im Kreislauf gehalten werden.
  • Darüber hinaus bedienen die Endprodukte von mechanischen und chemischen Recyclingverfahren unterschiedliche Märkte und stehen somit auch dort nicht in Konkurrenz.
  • Die beiden Technologiebereiche sollten vielmehr als Kaskade und Komplementäre verstanden werden, die durch einen holistischen Ansatz die Recyclingrate und die Menge an Rezyklaten in Neuware gemeinschaftlich maximieren können.

  • Der reine Prozess der Aufspaltung der Molekülketten beim chemischen Recycling ist nicht energieintensiver als etablierte mechanische Recyclingmethoden. Allerdings erfordert die Weiterverarbeitung der Aufspaltungsprodukte zu neuem Kunststoff-Granulat weitere Energie, so dass der Gesamtenergiebedarf für chemische Verfahren tatsächlich größer sein kann als beim mechanischen Recycling. 
  • Jedoch muss hierbei beachtet werden, dass die ARCUS-Technologie vollständig elektrifiziert ist und somit bei ausreichend vorhandenem und wettbewerbsfähigem „grünem Strom“ einen CO2 neutralen Prozess darstellt. Gleiches gilt mittel- bis langfristig für die oben erwähnten Folgeprozesse, die ebenfalls durch Elektrifizierung und nachhaltige Stromerzeugung ihren CO2-Fußabdruck deutlich senken können und werden.
  • Klar ist aber auch: Wir haben die Aufgabe, die Herstellung von Kunststoff von einer Fortführung der Nutzung fossiler Ressourcen zu entkoppeln. Anders ausgedrückt: Um die Industrie zu de-fossilisieren, sind das mechanische Recycling ergänzende chemische Recyclingverfahren notwendig. Denn damit können mehr Abfallströme durch das Recycling erfasst und die Verwendung von Rezyklaten in großem Umfang in allen Kunststoffanwendungen ermöglicht werden und den bisher in der Müllverbrennung vernichteten und in die Atmosphäre entlassenen Kohlenstoff zurück in den Kreislauf bringen, um dort neue Produkte für eine wachsende Bevölkerung herzustellen. 
  • ARCUS interne Daten, sowie wissenschaftliche Untersuchungen (z.B. des renommierten Karlsruher Instituts für Technologie (KIT)) zeigen immer wieder, dass der Energieverbrauch Abfallpyrolyse, die auch in der ARCUS Technologie zum Einsatz kommt, mit dem mechanischen Recycling vergleichbar ist. Ca. 5-10 Prozent des Brennwertes der Einsatzstoffe bei der Pyrolyse werden für den Energiebedarf des Prozesses benötigt. 
  • Wie der bereits o.g. JRC Technical Report der Europäischen Kommission aufzeigt, ist – falls mechanisches Recycling nicht möglich ist – selbst ein höherer Energieaufwand für das chemische Recycling für Ressourcenschonung, Energieeffizienz und Klimaschutz die bessere Option im Vergleich zur Verbrennung.

  • Aktuelle Forschungen und ARCUS interne Erfahrungen für pyrolytische Verfahren (siehe Studie des KIT) zeigen, dass die Rückführung von Kohlenstoff beim chemischen Recycling je nach Abfallart (siehe unten) zwischen 50 und 80 Prozent liegen. Im Vergleich erlaubt eine Müllverbrennung derzeit eine Energierückgewinnung von 30 Prozent, allerdings wird dabei Kohlenstoff als CO2 emittiert und nicht im Kreis geführt.
  • Aus ARCUS Sicht ist der Messwert “Ausbeute” grundsätzlich problematisch, da dieser Wert sehr stark vom verwendeten Abfallstrom abhängt. Relativ “reine” (d.h. polyolefinische Abfallströme) werden sehr hohe Ausbeuten erzeugen. Diese Abfallströme stehen aber nicht in unlimitierter Menge zur Verfügung.
  • Hinzu kommt, dass bei der Betrachtung der Abfallströme häufig nur die Polymeranteile und “Störstoffe” in Form von PPK, Organik, Metallen und ähnlichem betrachtet werden. Meistens werden Stoffe, die im Polymer enthalten sind (Farben, Flammschutz, Additive, etc.) ignoriert. Diese Stoffe reduzieren potenziell die Ausbeute, da diese nicht kohlenstoffbasiert sind. Daher ist die “Ausbeute” ein sehr schwierig interpretierbarer Wert und sollte immer hinterfragt werden.

  • Im Zuge der Genehmigungen (vor allem in Deutschland) werden alle Umweltauswirkungen bis ins letzte Detail geprüft. ARCUS hat eine vollständige BImSch-Genehmigung erhalten und unterliegt strengen Auflagen und regelmäßigen Kontrollen in Bezug auf Prozesssicherheit, Immissionswerten, Produktqualität und anderen rechtlichen Rahmenbedingungen, die sicherstellen, dass vom ARCUS Prozess keine Gefahr für Mensch und Umwelt ausgehen.
  • Zudem prüfen wir laufend die Qualität unseres Outputs, um sicherzustellen, dass diese keine Gefahr für die weitere Wertschöpfungskette (und letztendlich den Endverbraucher) darstellen. Bei einer REACH Zulassung des Produktes wird zudem eine umfängliche Human- und Ökotoxizitätüberprüfung durchgeführt und im Rahmen der europäischen ECHA Richtlinien “zertifiziert”
  • Ebenfalls die oft erwähnten Dioxine und Furane sind im Laufe des ARCUS Prozesses an keiner Stelle nachweisbar und werden mit großer Sorgfalt kontrolliert.

4. Massenbilanzierung

  • Das chemische Recycling steht derzeit am Anfang der Skalierung und der Anteil der Rohstoffbereitstellung aus dem chemischen Recycling ist noch gering. In großen Produktionsanlagen werden diese recycelten Sekundärrohstoffe deshalb gemeinsam mit fossilen Rohstoffen verwendet.  
  • Um die chemisch recycelten Rohstoffe dennoch transparent und durch Dritte nachvollziehbar einem Produkt nach vorgegebenen Regeln überprüfbar zuordnen zu können, bedarf es Massenbilanzverfahren, die in der Lage sind, ein Produkt mit Rohstoffen zu verknüpfen. Diese Zuordnungsmöglichkeit ist wichtig, um die regulatorischen Zielvorgaben für den Rezyklatanteil von Kunststoffprodukten und die Nachfrage nach Produkten auf der Grundlage recycelter Rohstoffe bedienen zu können. Massenbilanzverfahren sorgen für Transparenz und Effizienz bei der Nutzung von Sekundärrohstoffen und sind somit eine Grundlage für mehr Recycling und mehr Kreislaufwirtschaft.
  • Massenbilanzen sind nicht neu. Sie sind standardisiert (ISO 22095) und werden bereits heute – etwa im Fair-Trade-Handel bei Kaffee und Textilien, bei der Nutzung nachwachsender Rohstoffe und beim Bezug von Grünstrom – routinemäßig angewendet. Sie funktionieren, erhöhen die Transparenz und sind damit ein wichtiger Baustein für mehr Recycling und für eine Kreislaufwirtschaft mit Kunststoffen.
  • Unternehmen sind für das Tätigen ihrer geplanten Investitionen in der EU darauf angewiesen, dass ihre chemisch recycelten Kunststoff-Mengen nachvollziehbar und auditierbar als Rezyklate anerkannt werden – und somit eine ausreichende Investitionssicherheit geschaffen wird.