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Der Kunststoff EPS
unter der Lupe
Nachhaltigkeit/Recycling, Umwelt/Klimaschutz
Inhalt
Was ist EPS und wie wird es hergestellt? 4
EPS im Einsatz: Schutzfunktion und Ökologie 7
EPS in der Kreislaufwirtschaft 11
Recycling-Optionen 15
Was ist EPS?
Im Jahr 1949 hat der BASF-Wissenschaftler Dr. Fritz Stastny das Styropor -
genauer gesagt „expandierfähiges Polystyrol“ (EPS) erfunden.
Stastny hatte ein Experiment mit einer Mischung aus Polystyrol mit
Petroläther in einer Schuhcremedose von Erdal angesetzt und über das
Wochenende im Trockenschrank vergessen.
Die Überraschung zu Beginn der neuen Arbeitswoche war groß:
Die Polystyrol/Äther-Mischung war aufgequollen, der Dosendeckel saß
oben auf einem kleinen Berg aus weißem expandierten Polystyrol.
Das war die Geburtsstunde des Styropors.
Dr. Fritz Stastny,
(1908 – 1985)
Viele Namen – eine Bedeutung
Lange Zeit war EPS in Europa unter vielen
verschiedenen Namen bekannt. Die BASF
brachte das Material als Styropor auf den
Markt. In Europa hat man sich 2015 auf den
gemeinsamen Namen airpop verständigt und
bringt damit auf den Punkt, welche Vorzüge das
Material eigentlich hat. Nämlich Luft. Ganz viel
Luft. 98 Prozent Luft, um genau zu sein. Und
nur ein minimaler Anteil an Kunststoff.
Wie wird EPS hergestellt?
Polystyrol entsteht aus Styrol durch ein chemisches
Verfahren, die Polymerisation. Dabei werden
Styrolmoleküle zu Polystyrolketten verknüpft. Als
Treibmittel wird Pentan verwendet. Dadurch entsteht
perlförmiges expandierbares Polystyrol.
Wenn diese Perlen mit Wasserdampf erwärmt werden, blähen sie sich auf etwa das Vierzigfache ihrer
ursprünglichen Größe auf. Die aufgeschäumten Perlen können dann mit Wasserdampf nochmals
aufgeschäumt und in Formen weiterverarbeitet werden - beispielsweise zu Fahrradhelmen oder
Fischboxen und vielem mehr.
EPS im Einsatz
EPS schont Ressourcen, ist nicht giftig, verursacht kaum CO2-
Emissionen, hilft beim Energiesparen und kann mehrfach recycelt
werden. EPS ist extrem leicht. Es besteht zu 98 Prozent aus Luft und
zu zwei Prozent aus Polystyrol.
EPS bietet aufgrund seiner überwiegend positiven Eigenschaften eine
Vielzahl an Nutzungsmöglichkeiten. Das Material schützt Produkte vor
aller Art vor Stoßschäden, ermöglicht durch sein geringes Gewicht und
die idealen isolierenden Eigenschaften nicht nur den Transport von
Lebensmitteln, sondern auch von lebenswichtigen Organen.
In Kürze
Vielfältige Vorteile
Stoßfest
Kälte- und wärmeisolierend
Hygienisch, sauber
Lebensmittelecht
Wasserdicht
Wasserabweisend
Sehr leicht
Recyclingfähig
EPS schützt mit Leichtigkeit
Schutzfunktion: Wo auch immer Wertvolles geschützt werden
muss, kommt EPS ins Spiel. Vor allem, wenn der Schutz auch
noch extrem leicht sein muss. Wie zum Beispiel bei Helmen,
um den Tragekomfort zu erhöhen oder bei
Schutzverpackungen, um Gewicht beim Transport zu sparen.
Nachhaltigkeit: Expandiertes Polystyrol (EPS), das bereits
während seiner Nutzungsphase durch spezifische Schutz
und Isolierfunktionen in Sachen Nachhaltigkeit überzeugt, wird
auch an seinem Lebensende dem Kreislauf als Sekundär
Rohstoff zugeführt.
Beispiel
Eiersturzhelm-Test
www.airpop.de/eiersturzhelm
Ökologisch im Vorteil: Carbon Footprint
Partikelschäume bestechen neben ihren hervorragenden,
spezifischen Eigenschaften vor allem durch ihre hohe
Ökoeffizienz. Ökologisch unbedenklich, wiederverwendbar
und langlebig können Formteile aus Partikelschaum
schließlich zu 100 % recycelt werden und einen erneuten
Platz in der Produktionskette finden. Durch eine ständige
Optimierung von Technologien wird versucht, eine
Verbesserung der gesamten Umweltbilanz zu erreichen.
Im modernen Automobilbau werden durch das sehr geringe
Gewicht des Materials bei gleichzeitig sehr hoher
Energieabsorption die Abgasemissionen reduziert.
Fischboxen im Vergleich
EPS ist 8mal leichter als
laminierte Pappe, benötigt bei
der Produktion nur ein Drittel der
Wassermenge und hat weniger
Auswirkungen auf unsere Luft- und
Wasservorkommen.
Quelle: EUMEPS / PWC (2011):
LCA Fish Box.
Beispiel
Lebensmittelecht
Die Produktion erfolgt mit Wasserdampf. Auch nach der
Produktherstellung liegen schadstofffreie Weichschäume vor.
Sie enthalten weder FCKW noch Schwermetall, sind nicht
wassergefährdend und können bedenkenlos in sensiblen
Bereichen wie etwa der Nahrungsmittelbranche oder bei der
Herstellung von Spielwaren verwendet werden.
Beispiel
EPS ist HBCD-frei
EPS-Verpackungen enthalten kein
HBCD, sind zu 100%-lebensmittelecht
und damit für den Endverbraucher
gänzlich unbedenklich. Damit lassen
sich airpop/EPS-Verpackungen auch
weiterhin problemlos recyceln.
Quelle: IK 2016
EPS in der Kreislaufwirtschaft
Design for Recycling
Werkstoffliches Recycling
Lösemittelverfahren
Chemisches Recycling
EPS Recycling
EPS-Verpackungen lassen sich ganz einfach
mechanisch recyceln und sind bereit für neue
Aufgaben. Die gebrauchten Teile werden
zerkleinert und leben als Zusatzstoffe in neuen
Verpackungen oder auch im Bau neuer Häuser
weiter. Neben dem mechanischen Recycling lassen
sich Verpackungen aus airpop auch wieder
durch einfache Schmelzprozesse in ihren Ursprungsstoff
umwandeln. Der neu gewonnene Recyclingkunststoff kann
dann zur Herstellung neuer Kunststoffe verwendet werden.
Beispiel
Das Recycling von EPS ist einfach
und effizient wie in diesem Video
erklärt wird:
Quelle: BASF und Fischer 2020
EPS Kreislauf im Überblick
Conversio 2019
Review durch HTTP und GVM 2020
Werkstofflicher Recyclingprozess – Option1
Abholung
Abholung der zu
recycelnden Ware bei
Hersteller und Handel
(Entsorger) oder vom
Wertstoffhof
(Getrenntsammlung)
Sortierung
Sortierung in
Großanlagen Wichtig:
Schmutz- und
Klebereste werden
entfernt – weiß und
sauber muss es sein.
Zerkleinerung
EPS-Teile werden
zerkleinert/zerhackt
Anwendung
Zuschlagsmittel für
Bauindustrie,
Ausgleichsschüttung,
Sitzkissen,
Porotonsteine
Werkstofflicher Recyclingprozess – Option 2
Abholung
Abholung der zu
recycelnden Ware
bei Hersteller und
Handel oder vom
Wertstoffhof
Sortierung
Sortierung in
Großanlagen
Wichtig: Schmutz-
und Klebereste
werden entfernt –
weiß und sauber
muss es sein.
Zerkleinerung
EPS-Teile werden
zerkleinert
Pressen &
Erhitzen
Das geschredderte
Material gelangt
über ein Gebläse in
eine großes Silo -
Richtung
Druckpresse und
wird bei 55-65°C
erhitzt. Somit wird
das EPS wieder
weich und hat eine
klebrige
Konsistenz.
Pressen
Das weiche EPS
gelangt in eine
Presse, wo das
recycelte Material
eng
zusammengedrückt
und verdichtet wird,
so dass große
Blöcke/EPS-
Stangen entstehen*
Extrusion
Das zerkleinerte
Material aus den
EPS-Stangen wird
bei hoher
Temperatur
(Extruder)
geschmolzen,
entgast, gesiebt
und durch eine
Lochplatte
gepresst.
Anwendungs-
beispiele:
• Verpackungen
• XPS-
Dämmplatten
• Designelemente
• Beimischung zum
Beton
* Diese EPS-Stangen können nicht wie das lose EPS zu Kügelchen gemahlen werden (siehe Recycling-Prozess 1),
sondern gehen nach der Zerkleinerung in die Extrusion
Chemisches Recycling
Chemisches Recycling bezeichnet Verfahren zur
Verwertung von Kunststoffabfällen, bei denen die
Kunststoffpolymere in chemische Grundbausteine
zerlegt werden. Diese können anschließend wieder
für die Produktion neuer Kunststoffe verwendet
werden. Chemische Recyclingverfahren bieten eine
Chance für die Kreislaufführung von
Kunststoffabfällen sowie kunststoffreichen
gemischten Abfälle, die derzeit nicht oder nur mit
sehr hohem Aufwand stofflich verwertet werden
können.
Beispiel
ChemCycling-Kreislauf
Quelle: BASF 2020
Weitere Informationen:
www.sicherverpackt.de
www.airpop.de
www.newsroom.kunststoffverpackungen.de

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Der Kunststoff EPS unter der Lupe

  • 1. Der Kunststoff EPS unter der Lupe Nachhaltigkeit/Recycling, Umwelt/Klimaschutz
  • 2. Inhalt Was ist EPS und wie wird es hergestellt? 4 EPS im Einsatz: Schutzfunktion und Ökologie 7 EPS in der Kreislaufwirtschaft 11 Recycling-Optionen 15
  • 3. Was ist EPS? Im Jahr 1949 hat der BASF-Wissenschaftler Dr. Fritz Stastny das Styropor - genauer gesagt „expandierfähiges Polystyrol“ (EPS) erfunden. Stastny hatte ein Experiment mit einer Mischung aus Polystyrol mit Petroläther in einer Schuhcremedose von Erdal angesetzt und über das Wochenende im Trockenschrank vergessen. Die Überraschung zu Beginn der neuen Arbeitswoche war groß: Die Polystyrol/Äther-Mischung war aufgequollen, der Dosendeckel saß oben auf einem kleinen Berg aus weißem expandierten Polystyrol. Das war die Geburtsstunde des Styropors. Dr. Fritz Stastny, (1908 – 1985)
  • 4. Viele Namen – eine Bedeutung Lange Zeit war EPS in Europa unter vielen verschiedenen Namen bekannt. Die BASF brachte das Material als Styropor auf den Markt. In Europa hat man sich 2015 auf den gemeinsamen Namen airpop verständigt und bringt damit auf den Punkt, welche Vorzüge das Material eigentlich hat. Nämlich Luft. Ganz viel Luft. 98 Prozent Luft, um genau zu sein. Und nur ein minimaler Anteil an Kunststoff.
  • 5. Wie wird EPS hergestellt? Polystyrol entsteht aus Styrol durch ein chemisches Verfahren, die Polymerisation. Dabei werden Styrolmoleküle zu Polystyrolketten verknüpft. Als Treibmittel wird Pentan verwendet. Dadurch entsteht perlförmiges expandierbares Polystyrol. Wenn diese Perlen mit Wasserdampf erwärmt werden, blähen sie sich auf etwa das Vierzigfache ihrer ursprünglichen Größe auf. Die aufgeschäumten Perlen können dann mit Wasserdampf nochmals aufgeschäumt und in Formen weiterverarbeitet werden - beispielsweise zu Fahrradhelmen oder Fischboxen und vielem mehr.
  • 6. EPS im Einsatz EPS schont Ressourcen, ist nicht giftig, verursacht kaum CO2- Emissionen, hilft beim Energiesparen und kann mehrfach recycelt werden. EPS ist extrem leicht. Es besteht zu 98 Prozent aus Luft und zu zwei Prozent aus Polystyrol. EPS bietet aufgrund seiner überwiegend positiven Eigenschaften eine Vielzahl an Nutzungsmöglichkeiten. Das Material schützt Produkte vor aller Art vor Stoßschäden, ermöglicht durch sein geringes Gewicht und die idealen isolierenden Eigenschaften nicht nur den Transport von Lebensmitteln, sondern auch von lebenswichtigen Organen. In Kürze Vielfältige Vorteile Stoßfest Kälte- und wärmeisolierend Hygienisch, sauber Lebensmittelecht Wasserdicht Wasserabweisend Sehr leicht Recyclingfähig
  • 7. EPS schützt mit Leichtigkeit Schutzfunktion: Wo auch immer Wertvolles geschützt werden muss, kommt EPS ins Spiel. Vor allem, wenn der Schutz auch noch extrem leicht sein muss. Wie zum Beispiel bei Helmen, um den Tragekomfort zu erhöhen oder bei Schutzverpackungen, um Gewicht beim Transport zu sparen. Nachhaltigkeit: Expandiertes Polystyrol (EPS), das bereits während seiner Nutzungsphase durch spezifische Schutz und Isolierfunktionen in Sachen Nachhaltigkeit überzeugt, wird auch an seinem Lebensende dem Kreislauf als Sekundär Rohstoff zugeführt. Beispiel Eiersturzhelm-Test www.airpop.de/eiersturzhelm
  • 8. Ökologisch im Vorteil: Carbon Footprint Partikelschäume bestechen neben ihren hervorragenden, spezifischen Eigenschaften vor allem durch ihre hohe Ökoeffizienz. Ökologisch unbedenklich, wiederverwendbar und langlebig können Formteile aus Partikelschaum schließlich zu 100 % recycelt werden und einen erneuten Platz in der Produktionskette finden. Durch eine ständige Optimierung von Technologien wird versucht, eine Verbesserung der gesamten Umweltbilanz zu erreichen. Im modernen Automobilbau werden durch das sehr geringe Gewicht des Materials bei gleichzeitig sehr hoher Energieabsorption die Abgasemissionen reduziert. Fischboxen im Vergleich EPS ist 8mal leichter als laminierte Pappe, benötigt bei der Produktion nur ein Drittel der Wassermenge und hat weniger Auswirkungen auf unsere Luft- und Wasservorkommen. Quelle: EUMEPS / PWC (2011): LCA Fish Box. Beispiel
  • 9. Lebensmittelecht Die Produktion erfolgt mit Wasserdampf. Auch nach der Produktherstellung liegen schadstofffreie Weichschäume vor. Sie enthalten weder FCKW noch Schwermetall, sind nicht wassergefährdend und können bedenkenlos in sensiblen Bereichen wie etwa der Nahrungsmittelbranche oder bei der Herstellung von Spielwaren verwendet werden. Beispiel EPS ist HBCD-frei EPS-Verpackungen enthalten kein HBCD, sind zu 100%-lebensmittelecht und damit für den Endverbraucher gänzlich unbedenklich. Damit lassen sich airpop/EPS-Verpackungen auch weiterhin problemlos recyceln. Quelle: IK 2016
  • 10. EPS in der Kreislaufwirtschaft Design for Recycling Werkstoffliches Recycling Lösemittelverfahren Chemisches Recycling
  • 11. EPS Recycling EPS-Verpackungen lassen sich ganz einfach mechanisch recyceln und sind bereit für neue Aufgaben. Die gebrauchten Teile werden zerkleinert und leben als Zusatzstoffe in neuen Verpackungen oder auch im Bau neuer Häuser weiter. Neben dem mechanischen Recycling lassen sich Verpackungen aus airpop auch wieder durch einfache Schmelzprozesse in ihren Ursprungsstoff umwandeln. Der neu gewonnene Recyclingkunststoff kann dann zur Herstellung neuer Kunststoffe verwendet werden. Beispiel Das Recycling von EPS ist einfach und effizient wie in diesem Video erklärt wird: Quelle: BASF und Fischer 2020
  • 12. EPS Kreislauf im Überblick Conversio 2019 Review durch HTTP und GVM 2020
  • 13. Werkstofflicher Recyclingprozess – Option1 Abholung Abholung der zu recycelnden Ware bei Hersteller und Handel (Entsorger) oder vom Wertstoffhof (Getrenntsammlung) Sortierung Sortierung in Großanlagen Wichtig: Schmutz- und Klebereste werden entfernt – weiß und sauber muss es sein. Zerkleinerung EPS-Teile werden zerkleinert/zerhackt Anwendung Zuschlagsmittel für Bauindustrie, Ausgleichsschüttung, Sitzkissen, Porotonsteine
  • 14. Werkstofflicher Recyclingprozess – Option 2 Abholung Abholung der zu recycelnden Ware bei Hersteller und Handel oder vom Wertstoffhof Sortierung Sortierung in Großanlagen Wichtig: Schmutz- und Klebereste werden entfernt – weiß und sauber muss es sein. Zerkleinerung EPS-Teile werden zerkleinert Pressen & Erhitzen Das geschredderte Material gelangt über ein Gebläse in eine großes Silo - Richtung Druckpresse und wird bei 55-65°C erhitzt. Somit wird das EPS wieder weich und hat eine klebrige Konsistenz. Pressen Das weiche EPS gelangt in eine Presse, wo das recycelte Material eng zusammengedrückt und verdichtet wird, so dass große Blöcke/EPS- Stangen entstehen* Extrusion Das zerkleinerte Material aus den EPS-Stangen wird bei hoher Temperatur (Extruder) geschmolzen, entgast, gesiebt und durch eine Lochplatte gepresst. Anwendungs- beispiele: • Verpackungen • XPS- Dämmplatten • Designelemente • Beimischung zum Beton * Diese EPS-Stangen können nicht wie das lose EPS zu Kügelchen gemahlen werden (siehe Recycling-Prozess 1), sondern gehen nach der Zerkleinerung in die Extrusion
  • 15. Chemisches Recycling Chemisches Recycling bezeichnet Verfahren zur Verwertung von Kunststoffabfällen, bei denen die Kunststoffpolymere in chemische Grundbausteine zerlegt werden. Diese können anschließend wieder für die Produktion neuer Kunststoffe verwendet werden. Chemische Recyclingverfahren bieten eine Chance für die Kreislaufführung von Kunststoffabfällen sowie kunststoffreichen gemischten Abfälle, die derzeit nicht oder nur mit sehr hohem Aufwand stofflich verwertet werden können. Beispiel ChemCycling-Kreislauf Quelle: BASF 2020