Fluorpolymere Ein Recyclingverfahren für Fluorpolymere

Fluorpolymere entsorgen ohne die Umwelt zu gefährden: Was bisher nicht möglich war, ist einem Bayreuther Forscherteam gelungen. Ihr neues Verfahren eignet sich auch für den Industriemaßstab.

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Bayreuth – Ein wirtschaftlich effizientes und umweltschonendes Verfahren zum Recycling von Fluorpolymeren haben Forscher an der Universität Bayreuth entwickelt: Es zersetzt Polytetrafluorethylen-Moleküle (PTFE) zu einem sehr hohen Prozentsatz in wiederverwertbare Bestandteile.

Fluorpolymere sind Hochleistungskunststoffe, die weltweit in einer Vielzahl von Produkten zum Einsatz kommen. Insbesondere das Polytetrafluorethylen (PTFE) ist in vielen Industriebranchen ein unverzichtbares Material. Es zeichnet sich durch eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen Hitze und Chemikalien aus, fast nichts bleibt daran haften. Nicht nur Bratpfannen, sondern auch zahlreiche Dichtungen und Lager beispielsweise in Kraftfahrzeugen sind mit PTFE beschichtet. Die Textilindustrie verwendet PTFE als Material für atmungsaktive Membranen in Funktionstextilien, und in der Elektrotechnik ist PTFE ein wichtiger Werkstoff für Kabelisolationen.

Bisher existierte jedoch kein industrielles Recycling für PTFE-haltige Industrieabfälle und Altprodukte. Weil die bis heute übliche Verbrennung jedoch hochgiftige umweltschädliche Dämpfe freisetzt, welche auch die Verbrennungsanlagen beschädigen, und EU-Vorschriften künftig eine Deponierung der Altlasten verbieten, wird das Problem immer brisanter.

Das in Bayreuth entwickelte Depolymerisationsverfahren basiert auf einem Wirbelschichtprozess, der PTFE in seine Monomerbestandteile zersetzt, hauptsächlich die Gasmoleküle Tetrafluorethylen und Hexafluorpropen. Dabei gehen von dem Prozess keine gesundheitsschädigenden Wirkungen für die Mitarbeiter aus. Bis zu 93 Prozent der Gase, aus denen PTFE besteht, sollen sich auf diese Weise zurückgewinnen lassen. Anschließend können die Gase unter umweltsicheren Bedingungen an den PTFE-Produzenten zurückgegeben und erneut für die industrielle Produktion von PTFE eingesetzt werden, sodass die Fluorpolymere nahezu vollständig in den Stoffkreislauf zurückgeführt werden.

Beteiligt an dem Projekt, das von der Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU) zwei Jahre lang mit 211000 Euro gefördert wurde, waren der Bayreuther Lehrstuhl für Werkstoffverarbeitung unter der Leitung von Prof. Dr. Monika Willert-Porada, das Forschungsinstitut Invertec, ein An-Institut der Universität Bayreuth, und die Firma Dyneon, die PTFE produziert. Gemeinsam haben die Projektpartner auch untersucht, welche Technologie besonders geeignet ist, das Verfahren im Industriemaßstab zu realisieren, und in die Bewertung eine Vielzahl ökonomischer, ökologischer und technischer Kriterien einbezogen. Das Ergebnis: Der Prozess, der zur Zersetzung der Fluorpolymere führt, lässt sich besonders vorteilhaft mit einer Rührkessel-Technologie realisieren.

Aufgrund dieser Erkenntnisse arbeiten der Lehrstuhl für Werkstoffentwicklung und die Firma Dyneon derzeit am Konzept einer Pilotanlage für dieses Verfahren. „Der Bau dieser Pilotanlage würde den Weg in ein industrielles Recycling von Fluorpolymeren öffnen und damit zur Lösung einer drängenden Entsorgungsproblematik beitragen“, erklärt Willert-Porada.

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