Fingerabdruck von Kunststoffen ermöglicht automatisches Sortieren

Ein von Forschern der Ludwig-Maximilians-Universität München entwickeltes Verfahren nutzt die fluoreszierenden Eigenschaften von Kunststoffen. 

Unterschiedliche Polymere können damit automatisch sortiert und besser wiederverwertet werden. Professor Heinz Langhals vom Department Chemie erläutert: „Kunststoffe leuchten nach einem Lichtimpuls in einem genau bestimmbaren Zeitverlauf. Ihre Fluoreszenz-Abklingzeiten sind sehr charakteristisch – wie ein Fingerabdruck.“ Bei der neuen Methode, die inzwischen zum Patent eingereicht ist, werden die kleinen Plastikpartikel kurz angeblitzt. Sensoren messen im Anschluss, wie lange und mit welcher Intensität das Material nach dem Lichtimpuls leuchtet. Unterschiedliche Polymermaterialien können anhand ihrer spezifischen Fluoreszenz-Abklingzeiten identifiziert werden.

„Bei diesem Verfahren können Messfehler fast ausgeschlossen werden, da immer dieselbe Zeitkonstante erfasst wird, wie zum Beispiel auch beim radioaktiven Zerfall“, erklärt Projektleiter Langhals. Im Gegensatz zur Wiederverwertung von Metallen, deren Materialqualität beim Recyceln oftmals sinke, könnten Kunststoffe effizient aufbereitet werden. Langhans: „Polymere bilden eine interessante Basis für einen technologischen Stoffkreislauf. Die wichtigste Voraussetzung dafür ist ein sortenreines Material. Dann lassen sich zum Beispiel PET-Trinkflaschen relativ einfach sogar zu einer Funktionsjacke recyceln.“

Lösung nur auf chemischen Weg

Technische Polymere werden zu einem überwiegenden Teil als Thermoplasten, das heißt durch Aufschmelzen und Formen im Spritzgießverfahren gebildet. Beim erneuten Einschmelzen der Kunststoffe verschlechtern sich jedoch die Materialeigenschaften erheblich, wenn nicht sortenrein getrennt wurde. Bereits bei fünf Prozent Fremdmaterial sinkt die Qualität des recycelten Kunststoffs. Grund für das „Downcycling“ ist, dass sich Polymere in der Regel nicht mischen lassen und eine hohe Unverträglichkeit mit anderen Kunststoffen aufweisen. Das Vermischen unterschiedlicher Sorten beim Einschmelzen führt daher oft zu einer Kornbildung und somit zu einer minderen Qualität des recycelten Produkts. Hochwertige Kunststoffe werden deshalb ausschließlich bei der Herstellung – und nicht beim Recycling – gewonnen.

Das könnte sich mit der neuen Methode der Münchner Forscher ändern. „Die Lösung des Abfallproblems ist nur auf chemischem Weg möglich. Unser Verfahren kann in erheblichen Maß zum Umweltschutz beitragen, da es ein automatisches Sortieren ermöglicht“, betont Professor Langhals. Im Extremfall könnten über die Messung der Fluoreszenz-Abklingzeiten je Sortierlinie bis zu 1,5 Tonnen Kunststoffe pro Stunde identifiziert und sortiert werden. Mit diesen Mengen erfülle das Verfahren bereits die Erfordernisse der Großindustrie.

www.cup.uni-muenchen.de

(EUR1014S33)

Foto: Petra Hoeß, FABION Markt + Medien / abfallbild.de