Von Rainer Rothe

Ein Lastwagen rollt durch die Straßen der japanischen Stadt Funabashi. An bestimmten Stellen hält er an und wird mit großen Plastiktüten, vollgefüllt mit Kunststoffabfällen, beladen. Der Inhalt dieser Tüten: alte Eimer, Joghurtbecher, Einkaufsnetze. Der Plastikmüll wurde zur Abholung bereitgestellt. Hat der Wagen seine Runde beendet, bringt er die Tüten zu einer vor der Stadt gelegenen Aufbereitungsanlage in der der Müll zerkleinert, gewaschen und in die Form kleiner Kügelchen umgeschmolzen wird. Diese "Pellets" verarbeitet man dann zu Gebrauchsgegenständen, zu Blumentöpfen, Fischkörben, Zaunlatten und Rohren. Das Verfahren hat sich seit einigen Jahren dank tatkräftiger Mithilfe der Bevölkerung gut bewährt. Es löst ein Problem, mit dem sich die meisten Städte der Welt herumplagen müssen.

Denn bei der herkömmlichen Art der Müllablagerung in Deponien werfen die unverrottbaren Kunststoffe Probleme auf. Und die Plastikproduktion verdoppelt sich im Weltdurchschnitt alle vier Jahre.

Auch in der Bundesrepublik, wo der Plastikanteil im Hausmüll mit zwei bis vier Prozent noch vergleichsweise niedrig liegt, bereitet der schwerverwüstliche Abfall Sorgen. Zwar werden zunehmend Müllverbrennungsanlagen gebaut, aber ihre Zahl reicht bei weitem nicht aus, den gesamten anfallenden Müll zu verarbeiten. Noch werden in Deutschland mehr als 80 Prozent des Mülls in Deponien abgelegt. Zudem gibt es noch keine wirtschaftliche Methode, um das bei der Verbrennung von PVC entstehende giftige Chlorwasserstoffgas zu binden, bevor es in die Atmosphäre entweicht.

Hansjörg Sinn, Professor für angewandte Chemie an der Universität Hamburg, hält die Verbrennung des Kunststoffs angesichts der bestehenden Rohstoffknappheit für Verschwendung. Er hat mit seiner Arbeitsgruppe ein Verfahren entwickelt und im Labormaßstab getestet, bei dem aus Kunststoffabfällen wertvolle chemische Substanzen hergestellt werden können. Die Kunststoffe werden dabei "gecrackt", die langen Kohlenstoffketten in Abwesenheit von Sauerstoff durch Wärmeeinwirkung aufgebrochen. Die entstandenen Bruchstücke reagieren teilweise untereinander zu neuen Verbindungen. Diese "Pyrolyse" liefert ein Spektrum verschiedenartiger Substanzen, in dem unter anderem die Gase Methan, Äthan und Äthylen, die flüssigen Kohlenwasserstoffe Pentan bis Octan und Aromaten, besonders Benzol und Toluol, enthalten sind. Ist PVC darunter, fallen außerdem größere Mengen Salzsäuregas ab.

Die Pyrolyse von Kunststoffen wurde schon in Japan untersucht, in einer halbtechnischen Versuchsanlage sogar schon praktiziert, doch will man hier die entstehenden Gase und Die als Heizstoffe gewinnen. Immerhin konnten die Japaner einige der auftretenden Schwierigkeiten studieren. Problematisch ist die Wärmezufuhr an den Kunststoff. Denn bleibt er zu lange in der heißen Zone, dann tritt übermäßig viel Kuß auf, der die weiteren Produktionsschritte stört und nur schwer wieder zu entfernen ist. Professor Sinn bedient sich deshalb eines in vielen Zweigen der chemischen Industrie bewährten Verfahrens, der Reaktion in einer heißen Wirbelschicht. Durchströmt ein Gas von unten nach oben feinkörniges Schüttgut, etwa Sand, so tritt unter bestimmten Bedingungen ein Zustand ein, der dem einer siedenden Flüssigkeit ähnlich ist und als "Fließbett" oder Wirbelschicht bezeichnet wird. Die auf und ab tanzenden Sandkörnchen sorgen für einen raschen Temperaturausgleich innerhalb des Wirbelbetts, so daß eingebrachte Kunststoffteilchen zwar sehr schnell aufgeheizt, jedoch nicht überhitzt werden; der Durchsatz ist hoch, außerdem gewährleistet der Wirbelgasstrom eine kontinuierliche Entfernung der entstandenen Produkte.

Wichtigster Teil der im Hamburger Institut für Angewandte Chemie aufgestellten Apparatur ist daher der Reaktor, ein von außen elektrisch beheiztes Quarzglasgefäß mit gelochtem Boden, das die Wirbelschicht birgt. Er trägt Stutzen für die Gaszu- und abfuhr und eine Einrichtung, die ständig Kunststoffpellets zuführt. Der Reaktor hat einen Innendurchmesser von 50 Millimetern und ist etwa 16 Zentimeter hoch. Der austretende Gasstrom wird in Zyklonen und Elektroabscheidern von Staub befreit; in Intensivkühlern schlagen sich die bei Raumtemperatur flüssigen Produkte nieder, und die entstandenen Gase werden in Gasometern aufgefangen.