Ökobilanzen von Packstoffen
Ökobilanzen von Packstoffen
Ökobilanzen von Packstoffen
Erfolgreiche ePaper selbst erstellen
Machen Sie aus Ihren PDF Publikationen ein blätterbares Flipbook mit unserer einzigartigen Google optimierten e-Paper Software.
<strong>Ökobilanzen</strong> <strong>von</strong><br />
<strong>Packstoffen</strong><br />
Speziell: Verpackungen aus Plastik<br />
Hausarbeit im Rahmen der Vorlesung INU<br />
4. Semester EUM<br />
Betreuer:<br />
Prof.-Dr. Jens Born<br />
Erabeitet <strong>von</strong>:<br />
Benn Jasper Boehme<br />
Nicolai Herrmann<br />
Matthias Junge<br />
Sebastian Keichel<br />
Lena Kitzing<br />
Johannes Schaefer<br />
Lutz Wülfing
Inhalt<br />
1. Einführung<br />
1.1 Verpackung<br />
1.2 <strong>Ökobilanzen</strong><br />
1.3 Stufen der Ökobilanzierung<br />
1.4 Zu den Daten der BUWAL-Studie<br />
1.5 Die Stufen unserer Ökobilanzierung<br />
2. Eigenschaften der betrachteten Kunststoffe<br />
2.1 Eigenschaften <strong>von</strong> Polyethylen (PE)<br />
2.1.1 Polyethylen niedriger Dichte (LD-PE)<br />
2.1.2 Polyethylen hoher Dichte (HD-PE)<br />
2.2 Eigenschaften <strong>von</strong> Polypropylen (PP)<br />
2.3 Eigenschaften <strong>von</strong> Polyethylentherephthalat (PET)<br />
3. Die Prozesse der Kunststoffherstellung<br />
3.1 Raffinerie und Cracking - vom Rohöl zum Monomer<br />
3.1.1 Destillation<br />
3.1.2 Cracken<br />
3.2 Prozesse der PP- und PE-Herstellung – Polymerisation<br />
3.3 Prozesse der PET-Herstellung<br />
3.3.1 Die Prozesse zwischen Steam-Cracking und Polykondensation<br />
3.3.2 Vom Ethylen zum Ethylenglykol<br />
3.3.3 Vom Pyrolysebenzin zum Dimethyltherephthalat<br />
3.3.4 Die Polykondensation<br />
4. Energetische Fließschemata<br />
4.1.1 Zum Aufbau der Fließschemata<br />
4.1.2 Umrechnungen<br />
4.1.3 Energiemix
4.1.4 Feedstock<br />
4.2 Vergleich des Energieaufwands zur Herstellung der<br />
betrachteten Kunststoffe<br />
4.3 Vergleich einiger Luftschadstoffe bei der Herstellung der<br />
betrachteten Kunststoffe<br />
4.4 Vergleich einiger Wasserschadstoffe bei der Herstellung
1. Einführung<br />
1.1 Verpackung<br />
Die Verpackung im Allgemeinen dient der sicheren Güterverteilung durch Raum<br />
(Transportverpackungen) und Zeit (Produktverpackungen zur sicheren und<br />
frischhaltenden Lagerung). Verpackung kann als Schutz <strong>von</strong> Produkten oder bei<br />
Gefahrstoffen auch als Schutz der Umwelt vor Produkten benutzt werden. Die<br />
Hauptfunktionen, die dabei erfüllt werden sollen, sind sichere Lagerung und sicherer<br />
Transport. Des Weiteren ist Verpackung ein Informationsträger, zum Beispiel für<br />
Informationen über das enthaltene Produkt.<br />
Kunststoff ist eins der bedeutendsten Packstoffe der Welt. Denn Kunststoffe können<br />
in den verschiedensten Bereichen der Verpackung verwendet werden. Sie dienen<br />
nicht nur als Produktverpackungen oder Sammelverpackungen, sondern auch als<br />
Transportverpackungen, Packhilfsmittel oder zur Etikettierung.<br />
Da bei der Kunststoff-Herstellung eine Vielzahl <strong>von</strong> Prozessen stattfindet und viele<br />
Zwischen- und Endprodukte entstehen, war es uns unmöglich, jeden der Stoffe zu<br />
betrachten. In dieser Arbeit beschränken wir uns daher (wie vereinbart) auf die<br />
Herstellung <strong>von</strong> Polyethylen (PE), Polypropylen (PP) und Polyethylenterephthalat<br />
(PET), die die Grundlage für die als Packstoff benutzten Kunststoffe bilden, die uns<br />
im Alltag am häufigsten begegnen.<br />
1.2 <strong>Ökobilanzen</strong><br />
Eine Ökobilanz ist eine Methodik zur Ermittlung, Analyse und Bewertung <strong>von</strong><br />
Umweltbelastungen und Umwelteinwirkungen bestimmter Stoffe:<br />
Definition Ökobilanz (BUWAL-Studie 1991, Seite 132):<br />
„Beschreibung und Auflistung <strong>von</strong> primären Auswirkungen <strong>von</strong> bestimmten<br />
Prozessen – verursacht durch den Menschen – auf Umwelt, d.h. auf Luft, Wasser,<br />
Boden. Zusätzlich wird auch der Energie- und Rohstoffbedarf berücksichtigt.“
<strong>Ökobilanzen</strong> gingen im Wesentlichen aus der Lebenszyklus-Betrachtung, die im<br />
angelsächsischen Raum durchgeführt wird, hervor:<br />
Definition „life cycle assessment“:<br />
„Process to evaluate the environmental burdens associated with a product, process<br />
or activity by identifying and quantifying energy and materials used and wastes<br />
released to the environment to assess the impact of those energy and material uses<br />
and releases to the environment and to identify and evaluate opportunities to affect<br />
environmental improvements.”<br />
Das Erstellen <strong>von</strong> <strong>Ökobilanzen</strong> sollte einer Methodik folgen, wie im Folgenden<br />
aufgelistet ist, um die Zielerreichung zu gewährleisten und Resultate transparent und<br />
nachvollziehbar zu machen:<br />
1.3 Stufen der Ökobilanzierung<br />
i) Zieldefinierung (BASIS):<br />
- Zweck, Adressat, zu bilanzierendes System, Präzisionen,<br />
Bezugsgröße = funktionale Einheit festlegen<br />
- Rahmenbedingungen (örtliche, zeitliche Gültigkeit)<br />
� Systemgrenzen<br />
ii) Inventarisierung:<br />
Umwelteinwirkungen über das Bilanzgebiet<br />
- Festlegen der zu erfassenden Umwelteinwirkungen<br />
(Umweltparameter)<br />
- Sammeln der relevanten Daten über Stoff- und Energiebilanzen<br />
- Beziehen auf funktionale Einheit<br />
� Aufteilen in Untersysteme (Module)<br />
- Sachbilanz über Input/Output-Methode<br />
- Ursachen: Herstellprozesse, Energiebereitstellungsprozesse,<br />
Transportprozesse
- betroffene Kompartimente: Luft, Wasser, stoffliche und energetische<br />
Ressourcen<br />
� Produkte (1)<br />
Input � Prozess � verwertbare Abfälle (2)<br />
� Abfälle (3)<br />
� Stoffliche Emissionen<br />
iii) Bewertung:<br />
Umweltschädlichkeit der einzelnen Umwelteinwirkungen<br />
verschiedene Methoden (Praktikabilität, Bewertungsbasis, Transparenz)<br />
iv) Interpretation:<br />
Auswertung der Ergebnisse <strong>von</strong> Bewertung etc.<br />
Aufbereitung, damit Entscheidungsgrundlagen für ökologische<br />
Belange gegeben werden können<br />
1.4 Zu den Daten der BUWAL-Studie<br />
Unsere Arbeit basiert im Wesentlichen auf den Daten der schweizer BUWAL-Studie,<br />
deren Datenerhebung zwischen 1993 und 1995 erfolgte. Die Daten für Energie und<br />
Transporte gehen sogar auf 1990 zurück.<br />
Als Grundlage für Daten über Kunststoffe dient der BUWAL-Studie eine Sammlung<br />
<strong>von</strong> Berichten der Association of Plastics Manufacturers in Europe (APME). Die<br />
Daten dieser Berichte wurden verwertet und erweitert.<br />
Die Daten der BUWAL-Studie beschränken sich auf Ökoinventare, das ist lediglich<br />
eine Stufe (ii) der gesamten Ökobilanzierung! Ökoinventare sind Bilanzsysteme, die<br />
alles bilanzieren <strong>von</strong> der Rohmaterialgewinnung über Herstellungsprozesse bis hin<br />
zum Packstoff.
Ökoinventare sind also „notwendige Bausteine, die im konkreten Anwendungsfall<br />
durch den Anwender mit situativen Daten hinreichend zu einem Lebenszyklus zu<br />
ergänzen sind“.<br />
Getrennt ausgewiesen werden Umwelteinwirkungen durch Energiesysteme,<br />
Herstellung der Hilfsstoffe, sämtliche Transporte, ausgesuchte<br />
Weiterverarbeitungsprozesse. Es fehlen jedoch einige Daten, die zur Erstellung <strong>von</strong><br />
vollständigen <strong>Ökobilanzen</strong> notwendig sind, zum Beispiel Aktivitäten im<br />
Zusammenhang mit dem Bau der Infrastruktur. Das größte Problem für die Erstellung<br />
<strong>von</strong> <strong>Ökobilanzen</strong> für Kunststoffe basierend auf der BUWAL-Studie bereiten jedoch<br />
die fehlenden Massenströme der jeweiligen Prozesse!<br />
„Im Allgemeinen sind die Materialinputs für einzelne Prozessschritte nicht aufgeführt.<br />
Demzufolge ist es nicht möglich, für einzelne Kunststoffe Massenbilanzen zu<br />
erstellen.“ (BUWAL-Studie).<br />
Auch anfallende Abfälle und Emissionen klammerten wir wie vereinbart aus der<br />
Betrachtung aus, deshalb mussten wir uns im Folgenden bei der Prozessbetrachtung<br />
weitestgehend auf Energiebilanzen beschränken. Daher ist es nicht möglich,<br />
vollständige <strong>Ökobilanzen</strong> mit Interpretation der Stoffströme zu erstellen. Dies hätte<br />
ohnehin wegen der komplexen Prozesse und differenzierten Verfahren bei der<br />
Herstellung <strong>von</strong> Kunststoff-Verpackungen den Rahmen dieser Arbeit gesprengt. Da<br />
jedoch auch unsere Zielsetzung nicht unbedingt das Erstellen <strong>von</strong> vollständigen<br />
<strong>Ökobilanzen</strong> notwendig machte, waren wir in der Lage die Aufgabenstellung zu<br />
bewältigen.<br />
1.5 Die Stufen unserer Ökobilanzierung<br />
i) Zieldefinierung<br />
Hauptziel dieser Arbeit war für uns, Struktur und Form <strong>von</strong> <strong>Ökobilanzen</strong> zu verstehen<br />
und die Datengrundlagen (Ökoinventare) verarbeiten und überprüfen zu lernen.
Um die Daten für Ökoinventare in verständliche und leicht anzuwendende Form zu<br />
überführen, sollte eine Zuordnung der Tabellendaten der BUWAL-Studie zu<br />
einzelnen Prozessen geschehen, wodurch wir Kennzahlen über einzelne Prozesse<br />
herausbekamen und diese dann mit den entsprechenden Grenzen und<br />
Randbedingungen graphisch in Fließschemata verarbeiteten. Dies lösten wir über die<br />
Umrechnung in äquivalente Energieinhalte, da so ein leichter Bezug zu den<br />
einzelnen Ländern und Anlagen hergestellt werden kann, und die Daten somit im<br />
Anwendungsfall leichter und verständlicher benutzt werden können.<br />
Zeitlicher und räumlicher Bezug wurden bereits in der BUWAL-Studie festgelegt: Die<br />
Daten gelten für Westeuropa (ausgewählte, repräsentative Anlage) zu Beginn bis<br />
Mitte der neunziger Jahre der letzten Jahrhunderts.<br />
Als funktionale Einheit haben wir sinnvollerweise die 1000 kg übernommen, die der<br />
BUWAL-Studie zugrunde gelegt wurden.<br />
Das ursprüngliche Ziel, Input-Prozess-Output-Schemata zu erstellen und über<br />
Massenanteile die Prozesswege zu bestimmen, mussten wir aufgrund der fehlenden<br />
Daten für Massenströme bei Kunststoffen leider zurückstellen.<br />
ii) Inventarisierung<br />
Die zu erfassenden Umwelteinwirkungen beschränkten sich somit bei uns auf die<br />
energetisch und rohstofflich benötigten Energiemengen im Herstellungsprozess.<br />
Diese wurden dann <strong>von</strong> uns zuerst modularisiert, das heißt auf die einzelnen<br />
Prozesse heruntergebrochen, und danach im Fließschema wieder auf das<br />
gewünschte Endprodukt bezogen. Eine ausführliche Erläuterung folgt im Hauptteil.<br />
iii) Bewertung und Interpretation<br />
Eine Bewertung oder Interpretation <strong>von</strong> Umweltwirkungen der betrachteten<br />
Packstoffe wurde durch die fehlenden Stoffströme natürlich ungemein schwierig,<br />
gerade da Energieflüsse oft nicht viel über die Umweltqualität der Erzeugung<br />
aussagen. Die Prozesse zur Kunststoff-Herstellung sind zudem sehr energieintensiv,
und gerade bei der Elektrizitätserzeugung herrschen in Europa große Unterschiede,<br />
wie zuvor schon erwähnt.<br />
Emissionen sind spezifische Werte, die für jede Anlage unterschiedlich sind, und die<br />
Mittelwerte der in der BUWAL-Studie angegebenen Daten sind ohnehin nicht mehr<br />
repräsentativ, da sich die Gernzwerte und somit die Emissionen seit Anfang der<br />
neunziger Jahre stark verändert haben. Somit sind Umwelteinwirkungen ohne<br />
vollständige Daten schwierig und nur sehr ungenau zu beschreiben und zu bewerten.<br />
2. Eigenschaften der betrachteten Kunststoffe<br />
2.1 Eigenschaften <strong>von</strong> Polyethylen (PE)<br />
2.1.1 Polyethylen niedriger Dichte (LD-PE)<br />
LDPE besitzt eine stark verzweigte, gering kristalline Struktur. Es ist transparent,<br />
wachsartig, schweißbar und nach Vorbehandlung klebbar. Aus mechanischer Sicht<br />
ist es flexibel, unzerbrechlich, ähnlich LLDPE jedoch mit verbesserten Eigenschaften.<br />
Die Reißdehnung liegt bei 500 - 650%, die Kristallit-Schmelztemperatur um 105 –<br />
115 °C, die Schmelztemperatur bei 105 – 115 °C.<br />
LDPE weist eine chemische Beständigkeit gegenüber Salzlösungen, Säuren und<br />
Laugen auf. Unbeständig ist LDPE gegenüber Benzin, aromatische<br />
Kohlenwasserstoffe und chlorierte Kohlenwasserstoffe.<br />
Die maximale Gebrauchtemperatur liegt bei 60 °C, kurzzeitig auch bis 90 - 100 °C.<br />
Mittels Spritzguss, Extrusion, Blasformen, Thermoformen kann Low Density<br />
Polyethylen bei 160 – 240 °C verarbeitet werden. In den Handel kommt meist es<br />
unter den Namen Hostalen LD, Lupolen und kostet pro Kilogramm ab 0,90 €.<br />
Verwendung findet es in der Produkten <strong>von</strong> Folien, Verpackungsbehälter,<br />
Haushaltsartikel, Rohre, Hohlkörper. LDPE zählt zur Gruppe der
Standardkunststoffe. Der weltweite Marktanteil <strong>von</strong> LLDPE/LDPE beträgt etwa 19,5<br />
%.<br />
Pro kg Low Density Polyethylen ist ein durchschnittlicher Energieaufwand <strong>von</strong> 85,8<br />
MJ erforderlich, wobei eine Spanbreite <strong>von</strong> 69 – 107 MJ/kg möglich ist.<br />
2.1.2 Polyethylen hoher Dichte (HD-PE)<br />
HDPE besitzt eine gering verzweigte, hoch kristalline Struktur. Aus mechanischer<br />
Sicht ist es steif, zäh und unzerbrechlich. Die Reißdehnung liegt bei 500 - 800%, die<br />
Kristallit-Schmelztemperatur um 124 bis 133 °C, die Schmelztemperatur bei 130 °C.<br />
HDPE weist eine chemische Beständigkeit gegenüber Salzlösungen, Säuren und<br />
Basen, Speiseöle, Fette sowie Waschmittel auf. Unbeständig ist HDPE gegenüber<br />
oxidierende Säuren, Halogene, Chlorkohlenwasserstoffe und aromatische<br />
Kohlenwasserstoffe.<br />
Die maximale Gebrauchtemperatur liegt bei 70 bis 80 °C, kurzzeitig auch bis 90 bis<br />
120 °C. Mittels Spritzguss, Extrusion, Blasformen, Thermoformen kann High Density<br />
Polyethylen bei 190 bis 280 °C verarbeitet werden. In den Handel kommt meist es<br />
unter den Markennamen Hostalen, Lupolen, Vestolen, Novolen, GUR (PE-UHMW,<br />
Ticona) und kostet pro Kilogramm ab 0,95 €. Verwendung findet es in der Produkten<br />
<strong>von</strong> Haushaltsartikel, Verpackungs- und Transportbehälter, Rohre, Armaturen,<br />
Tafeln, Folien, gereckte Folienstreifen, Monofile. HDPE zählt zur Gruppe der<br />
Standardkunststoffe. Der weltweite Marktanteil <strong>von</strong> HDPE beträgt etwa 14,3 %.<br />
Pro kg High Density Polyethylen ist ein durchschnittlicher Energieaufwand <strong>von</strong> 85,8<br />
MJ erforderlich, wobei eine Spanbreite <strong>von</strong> 69 – 107 MJ/kg möglich ist.<br />
Polyethylen gehört zu dem meistverwendeten Kunststoffen weltweit.<br />
2.2 Eigenschaften <strong>von</strong> Polypropylen (PP)<br />
Polypropylen besitzt eine gering verzweigte, hochkristalline Struktur. Es ist schwach<br />
transparent, schweißbar und nach Vorbehandlung klebbar. Aus mechanischer Sicht
ist es hart, unzerbrechlich und härter als HDPE. Die Reißdehnung liegt bei 500 -<br />
1000%, die Kristallit-Schmelztemperatur um 160 – 165 °C, die Schmelztemperatur<br />
bei 160 – 165 °C.<br />
PP weist eine chemische Beständigkeit gegenüber Salzlösungen, Säuren und<br />
Laugen, Speiseöle, Fette und Waschmittel auf. Unbeständig ist PP gegenüber<br />
oxidierende Säuren, Halogene, Chlorkohlenwasserstoffe, Brom und<br />
Kohlenwasserstoffe.<br />
Die maximale Gebrauchtemperatur liegt bei 100 bis 110 °C, kurzzeitig auch bis 130<br />
bis 140 °C. Mittels Spritzguss, Extrusion, Blasformen kann Polypropylen bei 200 –<br />
270 °C verarbeitet werden. In den Handel kommt meist es unter den Markennamen<br />
Hostalen PP, Novolen, Vestolen P und kostet pro Kilogramm ab 1,05 €. Verwendung<br />
findet es in der Produkten <strong>von</strong> Haushaltsgeräte, Färbespulen, Teile für Wasch- und<br />
Geschirrspülmaschinen, Elektroartikel, Rohre, Armaturen, Behälter, Tafeln, Folien,<br />
gereckte Folienstreifen für Gewebe- und Seilerwaren sowie technische Hohlkörper.<br />
PP zählt zur Gruppe der Standardkunststoffe. Der weltweite Marktanteil beträgt etwa<br />
18,4 %.<br />
Pro kg Polypropylen ist ein durchschnittlicher Energieaufwand <strong>von</strong> 80 MJ<br />
erforderlich, wobei eine Spanbreite <strong>von</strong> 61 – 104 MJ/kg möglich ist.<br />
2.3 Eigenschaften <strong>von</strong> Polyethylentherephthalat (PET)<br />
Polyethylentherephthalat besitzt eine teilkristalline Struktur. Bis 4 mm Wanddicke ist<br />
es glasklar, darüber hinaus elfenbeinfarben und jederzeit gedeckt einfärbbar. Aus<br />
mechanischer Sicht ist es hart, steif und besitz ein gutes Gleitverhalten. Die<br />
Reißdehnung liegt bei 200%, die Kristallit-Schmelz Temperatur um 255 – 258 °C, die<br />
Schmelztemperatur bei 240 – 258 °C.<br />
PET weist eine chemische Beständigkeit gegenüber verdünnten Säuren und Laugen,<br />
Salzlösungen, Kraftstoffe, Öle und Fette auf, und ist zudem eine besonders gute
CO2-Barriere. Unbeständig ist PET gegenüber Chlorkohlenwasserstoffen, Ester,<br />
Ketone und heißem Wasser.<br />
Die maximale Gebrauchtemperatur liegt bei 100 °C, kurzzeitig auch bis 200 °C.<br />
Mittels Spritzguss, Extrusion, Reckverfahren und Fasern kann<br />
Polyethylentherephthalat bei 260 – 280 °C verarbeitet werden. In den Handel kommt<br />
meist es unter den Markennamen Arnite, Impet (Ticona), Ultradur (PBT, BASF),<br />
Celanex (PBT, Ticona), Vandar (Blends, Ticona), Trevira und Dacron und kostet pro<br />
Kilogramm ab 3,10 €. Verwendung findet es in der Produkten <strong>von</strong> Flaschen,<br />
Zahnräder, Lager, Gleitelemente, Bedienungsknöpfe, Gehäuseteile und Textilfaser.<br />
PET zählt zur Gruppe der Konstruktionswerkstoffe. Der weltweite Marktanteil beträgt<br />
etwa 4,5 % (ohne Textil), Tendenz steigend.
3. Die Prozesse der Kunststoffherstellung<br />
Im Folgenden werden die Prozesse der <strong>von</strong> uns betrachteten Kunststoffe vorgestellt.<br />
Dabei haben wir uns an dem Prozessschema orientiert, welches in der BUWAL-<br />
Studie zu finden ist.<br />
Propylen<br />
Polymerisation<br />
Rohöl<br />
Raffinerie<br />
Naphta<br />
Steam- Cracking<br />
Ethylen<br />
Oxydation<br />
Hydratation<br />
Pyrolysebenzin<br />
Reforming<br />
Extraktion<br />
Fraktionnierung<br />
p-Xylol<br />
Oxydation<br />
Veresterung<br />
Ethylenglykol Dimethyltherephthalat<br />
Polykondensation<br />
Polypropylen Polyetyhlen Polyethylentherephthalat
3.1 Raffinerie und Cracking - vom Rohöl zum Monomer<br />
Erdöl (Rohöl) ist ein Gemisch aus Kohlenwasserstoffen und Derivaten derselben. Es<br />
hat eine gelbe bis braune Farbe und ist in manchen Gegenden in Poren <strong>von</strong><br />
Sedimentgestein angereichert. Durch Bohrungen wird es gefördert, entweder durch<br />
den in der Lagerstätte herrschenden Druck (Wasserdruck oder Gasdruck) oder mit<br />
mechanischer Hilfe. Es gibt verschiedene Möglichkeiten, Erdöl zu fördern, die<br />
Ausbeutegrade der Lagerstätten liegen zwischen 10% (natürlicher Druck) und 40%<br />
(Wasser-, Erdgas-Fluten), mit aufwendigen Verfahren wie Dampffluten oder<br />
Polymerfluten noch höher.<br />
Das Rohöl besteht größtenteils aus Alkanen (Paraffinen), Cycloalkanen (Naphtenen)<br />
und Aromaten. Für die Kunststoffherstellung benötigt man aber Alkene (Olefine), wie<br />
Ethen (Ethylen, C2H4) und Propen (Propylen, C3H6).<br />
Noch auf dem Ölfeld werden in Separatoren niedrigsiedende Kohlenwasserstoffe,<br />
Sand und Wasser aus dem Rohöl entfernt, bevor es per Tanker oder Pipeline zur<br />
Weiterverarbeitung in die Raffinerie gelangt.<br />
3.1.3 Destillation<br />
Der erste Schritt der Verarbeitung ist die Destillation. Hier wird das Vielstoffgemisch<br />
Erdöl zerlegt in Fraktionen mit verschiedenen Siedebereichen sowie einen nicht<br />
verdampfbaren Rückstand.<br />
Bei der fraktionierten Destillation werden in einer Fraktionierkolonne nacheinander<br />
viele Verdampfungs- und Kondensationsschritte durchgeführt. Durch die<br />
unterschiedlichen Siedepunkte der Stoffe in der Mischung ist im Dampf das<br />
Mischungsverhältnis ein anderes als in der ursprünglichen Mischung, und zwar<br />
zugunsten des flüchtigeren Bestandteils. In der verbleibenden Flüssigkeit ist das<br />
Verhältnis dann umgekehrt.
Abbildung: Dampf-Flüssigkeits-Gleichgewicht (Nach Atkins/Beran: Chemie, einfach<br />
alles, 2. Auflage, Wiley-VCH, Weinheim 1998, S. 451)<br />
Siedetemp. T<br />
T (x)<br />
T (A)<br />
reines A y x reines B<br />
T (B)<br />
y = Zusammensetzung des Dampfes x = Zusammensetzung der Flüssigkeit<br />
Rote Kurve: Siedepunkte der Flüssigkeit mit unterschiedlichen Anteilen<br />
Grüne Kurve: Zusammensetzung des Gases für die entsprechende Siedetemperatur<br />
Die Lage <strong>von</strong> y weiter links auf der Abszisse zeigt den höheren Anteil <strong>von</strong> A am<br />
Dampfgemisch. A hat den niedrigeren Siedepunkt, wie an der Ordinate ablesbar ist.<br />
Wird dieser Dampf nun abgekühlt und kondensiert, ist der Anteil <strong>von</strong> A an der neuen<br />
Flüssigkeitsmischung höher als vor der Destillation. Wird diese wiederholt, ist nach<br />
mehrfachem Durchlauf nur noch A in der Vorlage und nur noch B im Rückstand<br />
vorhanden.<br />
Da Erdöl ja aber nicht nur aus zwei Stoffen besteht, lassen sich verschiedene Stoffe<br />
mit unterschiedlichen Siedepunkten trennen. Naphtha (Leichtbenzin) ist außer den<br />
Gasen der flüchtigste Anteil. Es hat einen Siedebereich <strong>von</strong> 40-100°C (laut Jentsch,<br />
andere Quelle: 65-200°C). In atmosphärischen Destillationskolonnen wird das Rohöl<br />
mit Wärmetauschern und Röhrenofen auf Temperaturen <strong>von</strong> 350-400°C gebracht.<br />
Leichtbenzin wird so am Kopf zusammen mit dem Gas sowie über den obersten<br />
Seitenstrom entnommen. Der Anteil beträgt etwa 8-10% der gesamten Produkte.
Abbildung: Schema der atmosphärischen Rohöldestillation (aus: Jentsch, Christian:<br />
Angewandte Chemie für Ingenieure, BI-Wiss.-Verl., Mannheim, 1990)<br />
3.1.4 Cracken<br />
Der nächste Verarbeitungsschritt ist das Cracken (Spalten). Man unterscheidet<br />
zwischen katalytischem (mit Katalysator) und thermischem Cracken.<br />
Thermisches Cracken bedeutet die Aufspaltung langkettiger Kohlenwasserstoffe in<br />
kürzere Stücke unter Einfluss hoher Temperaturen. Die Ketten werden an C–C-<br />
Bindungen – bevorzugt an denen, die eine geringe Dissoziationsenergie haben –<br />
gespalten. Die dabei gebildeten Radikale unterliegen der β-Spaltung, das heißt, dass<br />
sich die Ketten zwischen dem 2. und 3. C-Atom nach dem C-Atom mit dem<br />
ungepaarten Elektron aufspalten. Kurzkettige Radikale stabilisieren sich durch<br />
Aufnahme eines H-Atoms, das dann an anderer Stelle (bei längeren Ketten) fehlt und<br />
dort ein neues Radikal bildet. Beim thermischen Cracken bilden sich immer Alkene,<br />
die wir ja für die Kunststoffherstellung haben wollen. Es fallen auch große Mengen<br />
Methan, Ethan und andere gasförmige Kohlenwasserstoffe an, die energetisch<br />
genutzt werden können.
Für uns interessant ist das Steamcracken, das zu den thermischen Crackverfahren<br />
gehört. Die Kohlenwasserstofffraktion (in unserem Fall das Naphtha) wird in<br />
Röhrenöfen zusammen mit Wasserdampf auf 800 bis 850°C erhitzt. Es entstehen vor<br />
allem die <strong>von</strong> uns gewünschten Produkte Ethylen, Propylen, Pyrolysebenzin (hoher<br />
Benzolgehalt), sowie Butadien, Butylene und o. g. Gase.<br />
Radikalreaktionen, die beim Steamcracken zu Ethylen und Propylen führen:<br />
CH3 – CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – CH3 � CH3 – CH2 – CH2 – CH2 – CH2• + •CH3<br />
CH3 – CH2 – CH2 – CH2 – CH2• � CH3 – CH2 – CH2• + CH2 = CH2<br />
•CH3 + •CH2 – CH2 – CH3 � CH4 + CH2 = CH – CH3<br />
Durch schnelles Abkühlen und Waschen werden nicht gewünschte Neben- und<br />
Rückreaktionen verhindert.<br />
(Quellen: http://www.oc-praktikum.de/nopw/OekobilanzBeisp1.pdf vom 21.07.2003<br />
sowie Jentsch, Christian: Angewandte Chemie für Ingenieure, BI-Wiss.-Verl.,<br />
Mannheim, 1990)<br />
Propylen und Ethylen können direkt polymerisiert werden. Das Ethylen kann nach<br />
Umwandlung zu Ethylenglykol zur Polykondensation <strong>von</strong> Polyethylentherephthalat<br />
(PET) verwendet werden, dessen anderer Baustein, Dimethyltherephthalat, aus dem<br />
Pyrolysebenzin gewonnen wird. Auf diese Prozesse wird auf den folgenden Seiten<br />
näher eingegangen.<br />
3.2 Prozesse der PP- und PE-Herstellung – Polymerisation<br />
Ausgangsstoffe für die Polymerisation sind ungesättigte Moleküle, d.h. Moleküle mit<br />
Doppelbindungen; hier: Propylen und Ethylen. Zum Starten der Reaktion werden<br />
Aktivatoren zugegeben. Diese bestehen aus labilen Molekülen, die schon bei<br />
geringer Energiezufuhr in zwei Bruchstücke (Radikale) zerfallen, <strong>von</strong> denen jedes ein<br />
freies Elektron besitzt. Das aggressive Radikal spaltet die Doppelbindung des<br />
Monomers auf und geht mit einem freiwerdenden Elektron eine Elektronenbindung<br />
ein. Das zweite freie Elektron der aufgespalteten Doppelbindung greift nun als neues
Radikal eine weitere Doppelbindung eines anderen Monomers an usw. Der<br />
Polymerisationsvorgang wird beendet, wenn zwei Radikale aufeinander treffen.<br />
Es entstehen lang gestreckte, fadenförmige Makromoleküle; hier: Polypropylen und<br />
Polyethylen.<br />
3.3 Prozesse der PET-Herstellung<br />
3.3.1 Die Prozesse zwischen Steam-Cracking und Polykondensation<br />
Beim Cracken des Naphthas werden viele verschiedene Stoffe erzeugt, darunter<br />
Ethylen und Pyrolysebenzin, welche die Grundlage der PET Herstellung im<br />
folgenden Verlauf bilden. Beide durchlaufen verschiedene Prozesse und die<br />
entstehenden Produkte (Ethylenglykol und Dimethyltherephthalat) werden bei der<br />
Polykondensation zu PET wieder zusammengeführt.<br />
3.3.2 Vom Ethylen zum Ethylenglykol<br />
Ethylenglykol (C6H4(OOH)2 auch 1,2-Ethan-diol) entsteht bei der Oxidation <strong>von</strong><br />
Ethylen (C2H4). Dabei wird heute versucht das Ethylen direkt zu Ethylenglykol zu<br />
oxidieren, ohne den Umweg über das Ethylenoxid (C2H4(OH)2) zu nehmen. Dies<br />
zeigt die folgende Reaktionsgleichung:<br />
H2 – C = C – H2 + O2 → HO - CH2 – CH2 – OH<br />
Dennoch wird Ethylenglykol in der Regel durch Hydratation bzw. Hydrolyse<br />
hergestellt. Die Reaktion findet bei 200 °C ohne Einsatz <strong>von</strong> Katalysatoren statt.<br />
O<br />
/ \<br />
H2C – CH2 + H2O → HO - CH2 – CH2 – OH<br />
3.3.3 Vom Pyrolysebenzin zum Dimethyltherephthalat
Pyrolysebenzin ist der beim Steam-Cracken entstehende Benzinschnitt. Aus<br />
Pyrolysebenzin können Aromaten (Benzol, Toluol, Xylole) isoliert werden. Das<br />
entaromatisierte Pyrolysebenzin geht an die Mineralölverarbeitung zurück, die es bei<br />
der Herstellung <strong>von</strong> Ottokraftstoffen mitverwendet.<br />
Im Pyrolysebenzin ist schon etwa 6 % p-Xylol enthalten (Quelle: chemie.unipaderborn.de/arbeitskreise/<br />
oc/ak_fels/f_l/tc2/tc2.html). Im Reformer können diese Anteile<br />
dem Pyrolysebenzin mittels Destillation bzw. Fraktionierung und Extraktion entzogen<br />
werden.<br />
Um Dimethyltherephthalat (DMT; C6H4(COOCH3)2) letztlich zu erhalten, wird p-Xylol<br />
mit Luftsauerstoff mit Hilfe <strong>von</strong> Kobalt- und Mangankatalysatoren oxidiert. Diese<br />
Reaktion findet bei einer Temperatur um 140 °C statt und einem Druck <strong>von</strong> 5 bar bis<br />
8 bar statt (vgl.: www.chemie.uni-hamburg.de/bibliothek/<br />
2003/DissertationGrause.pdf).<br />
Das folgende Reaktionsschema verdeutlicht die recht komplexen Vorgänge. Denn<br />
zunächst erhält man nur p-Toluylsäure, die mittels Methanol zu p-Toluylsäuremethylester<br />
(PTME) wird. Durch abschließende Verersterung erhält man<br />
schließlich das gewünschte DMT sowie p-Toluylsäure, die dem Prozess wieder<br />
zugeführt wird.
3.3.4 Die Polykondensation<br />
Bei der Polykondensation vereinigen sich viele Monomere zu Makromolekülen, wobei<br />
bei jedem Reaktionsschritt ein einfaches Nebenprodukt, in diesem Fall Methanol,<br />
abgespalten wird. Damit eine Polykondensation stattfinden kann, müssen die<br />
Reaktionspartner mindestens bifunktionell sein. Aus bifunktionellen Ausgangsstoffen<br />
erhält man lineare Polykondensate, bei mehrfunktionellen entstehen vernetzte<br />
Produkte. Um die Reaktion in Gang zu halten, muss das Kondensat ständig entfernt<br />
werden. (Vgl.: http://www.plex.de/plex/)<br />
Polyethylenterephthalat kann nach zwei verschiedenen Verfahren hergestellt<br />
werden: durch Umestern <strong>von</strong> DMT mit Ethylenglykol oder durch Veresterung <strong>von</strong><br />
Terephthalsäure mit Ethylenglykol oder mit Ethylenoxid. Beide Verfahren können<br />
diskontinuierlich oder kontinuierlich durchgeführt werden.<br />
Großtechnisch ist zuerst die diskontinuierliche Umesterung mit anschließender<br />
Polykondensation angewandt worden. Man beginnt mit einer möglichst quantitativen<br />
Umesterung des DMT mit Ethylenglykol im Überschuß bei etwa 180°C:
Dabei entstehen neben dem Biglykolterephthalat auch schon höhere Homologe. Als<br />
Katalysatoren verwendet man meist Zink-, Calcium- oder Manganacetat. Bei höherer<br />
Temperatur beginnt dann die Polykondensation, wobei die Hauptmenge des Glykols<br />
abgeht. Solange die Masse noch dünnflüssig ist, setzt man die eigentlichen<br />
Polykondensationskatalysatoren zu, wie etwa Antimontrioxid oder Oxide ähnlicher<br />
amphoterer Metalle. Dazu kommen noch Phosphorverbindungen als Stabilisatoren,<br />
die den Umesterungskatalysator inaktivieren. Zu diesem Zeitpunkt kann man auch<br />
Titandioxid in glykolischer Suspension als Mattierung beigeben. Abschließend wird<br />
dann bei steigender Temperatur – bis etwa 285 °C – und unter zunehmendem<br />
Vakuum – bis unter 1 mbar – kondensiert.<br />
Als Bruttogleichung ergibt sich:<br />
n DMT + (n+1) Glykol � 2n Methanol + PET<br />
4. Energetische Fließschemata<br />
Die Fließschemata sind als Anhang in der beigefügten Datei „Anhang_Plastik.pdf“ zu<br />
finden. Nachfolgend nun Erklärungen und Erläuterungen.<br />
4.1.1 Zum Aufbau der Fließschemata<br />
Die <strong>von</strong> uns erstellten Fließbilder stellen den Verlauf der für die Herstellung <strong>von</strong><br />
einigen Kunststoffen verwendeten Rohstoffe in der entsprechenden<br />
Hauptproduktlinie dar. Die energetisch benötigten Rohstoffe wurden im Energiemix<br />
(siehe unten) für jeden Prozess ermittelt, die rohstoffliche Komponente, der so
genannte Feedstock, wurde jedoch in Form eines Durchschnittswertes (siehe unten)<br />
angenommen.<br />
Die einzelnen Prozesse, die wir als eigenständige Module angesehen haben,<br />
verknüpften wir in unseren Fließbildern, somit ist jedes Flussbildes in seinem Verlauf<br />
in die jeweiligen Prozess-Stufen eingeteilt, wobei bei jedem Prozess erneut ein<br />
Energie-Input hinzukommt.<br />
In den Daten der BUWAL-Studie waren die Rohstoffmengen, die für die Herstellung<br />
der Zwischen- und Endprodukte benötigt wurden, allerdings kumuliert angegeben.<br />
Deshalb mussten wir <strong>von</strong> den angegebenen Mengen die jeweils in den Prozessen<br />
zuvor schon eingegangenen Energien abziehen, um den zusätzlichen Rohstoffbedarf<br />
dieses einen Prozesses zu erfahren. Danach wandelten wir die Rohstoffmengen in<br />
ihre Energieäquivalente um (siehe Umrechnungen).<br />
So konnten wir ein auditives Schema aufbauen, das einfach und verständlich die<br />
jeweils benötigten Mengen darstellt. War zum Beispiel in den Tabellen angegeben,<br />
dass 100 kg Steinkohle für die Herstellung <strong>von</strong> Polyethylen benötigt wird, bei der<br />
Herstellung <strong>von</strong> Ethylen jedoch schon 50 kg eingegangen waren, so addierten wir für<br />
die Prozess-Stufe Polymerisation lediglich 1,4976 Megajoule (das Energieäquivalent<br />
für 50 kg Steinkohle) hinzu, anstatt 2,9952 MJ (was dem Energieäquivalent <strong>von</strong> 100<br />
kg Steinkohle entspräche). (Anmerkung: Diese Zahlen sind als Beispiel gedacht und<br />
nicht an eines unserer Fließbilder angeglichen.)<br />
Am Ende des Fließbildes ist die gesamte benötigte Energiemenge in einem Balken<br />
angegeben, der sowohl die benötigten Rohstoffe (des Energiemixes!) als auch deren<br />
ungefähre Relation zueinander zeigt. Um diese noch einmal genau herauszustellen<br />
und auch die sehr verschiedenen Energiedichten zu berücksichtigen, fertigten wir<br />
Torten-Diagramme an, die noch einmal genau die Verteilung der benötigten<br />
Rohstoffe deutlich machen.
4.1.2 Umrechnungen<br />
Für die Umrechnung der Masseeinheiten an Brennstoffen in die Energieeinheit J<br />
wurden folgende gemittelte Heizwerte verwendet:<br />
• 1 t Steinkohle: 29,952 GJ; 1 kg = 29,952 kJ<br />
• 1 t Braunkohle: 7,13 GJ; 1 kg = 7,13 kJ<br />
• 1 t Erdöl: 42,614 GJ; 1 kg = 42,614 kJ<br />
• 1 m 3 Erdgas: 31,74 MJ; 1 kg = 31,74 kJ<br />
Als energetische Ressourcen wurden detailliert betrachtet: Rohbraunkohle,<br />
Rohsteinkohle, Rohgas, Rohöl. Für Uran und Wasser lässt sich schwerlich ein<br />
durchschnittlicher „Brennwert“ ermitteln, der auf Einsatz an Rohstoffen und der<br />
daraus erzeugten Energie schließen lässt. Deshalb wurden Uran und Wasser als<br />
Energieträger nicht im Flussbild erfasst. Diese Vernachlässigung schmälert die<br />
Aussagekraft unserer Arbeit, bewegt sich aber im Bereich weniger Prozent.<br />
4.1.3 Energiemix<br />
Der Energiemix als Ganzes summiert sich auf die zur Bereitstellung <strong>von</strong> energetisch<br />
und rohstofflich verwendeten Energiemengen, die für die Herstellung der<br />
Zwischenprodukte und Kunststoffe benötigt werden. Der <strong>von</strong> uns verwendete<br />
Energiemix ist ein westeuropäischer Durchschnitts-Energiemix. Vor allem die<br />
Elektrizitätserzeugung der einzelnen europäischen Länder weicht in Rohstoffeinsatz<br />
und Wirkungsgrad erheblich <strong>von</strong>einander ab, so dass man da<strong>von</strong> ausgehen kann in<br />
der Realität nie einen solchen Energiemix zu finden. Deshalb haben wir den<br />
Schwerpunkt unserer Berechnungen auf die Energieinhalte der einzelnen<br />
Energieträger gelegt, so dass gegebenenfalls eine leichte Umrechnung in den<br />
länderspezifischen Energiemix möglich ist.<br />
Die Angaben der Energiemengen, die <strong>von</strong> den verschieden Energieträgern<br />
bereitgestellt werden, ist also ein theoretischer Mittelwert der gesamten Kunststoff-<br />
Herstellung in Europa. In Norwegen würde somit annähernd die gesamte<br />
Stromerzeugung aus Wasserkraft erfolgen, also die äquivalenten Energiemengen
vom Anteil an Steinkohle oder Erdgas (energetisch verwendet) der Wasserkraft<br />
zugerechnet werden. Dies ist bei unserer Betrachtungsweise sehr leicht möglich.<br />
4.1.4 Feedstock<br />
Materialien, die während des Prozessverlaufes in den Produkten eingebunden<br />
werden sowie deren (brennbare) Energiegehalte, werden Feedstock genannt.<br />
Jeder Prozess, den die Produkte durchlaufen, bedingt eine Änderung des<br />
Feedstocks und damit der eingebundenen Energiemenge. Bei den <strong>von</strong> uns<br />
verwendeten Daten können die Änderungen des Feedstocks im Prozessverlauf<br />
jedoch nicht aufsummiert werden, da ein korrigierender Faktor einberechnet wurde,<br />
der die Wiederverwendung <strong>von</strong> Feedstock aus anfallenden Zwischenprodukten als<br />
direkte Brennstoffe berücksichtigt.<br />
Außerdem werden zum Teil Prozessinputs verändert, was die Bestimmung der durch<br />
die jeweiligen Prozesse bedingten Feedstockänderung erschwert. Darüber hinaus<br />
fehlen in den Daten die Massenströme für die Zwischenprodukte und Prozessstufen,<br />
was eine genaue Feedstock-Bestimmung im Zeitverlauf gar unmöglich macht.<br />
Den angegebenen Feedstock (und vor allem dessen Verhältnis <strong>von</strong> Erdöl zu Erdgas)<br />
nach dem Steamcracking zum Beispiel können wir uns nur dadurch erklären, dass<br />
als Prozessinput ein Teil des Naphthas, das einen sehr hohen Anteil <strong>von</strong> Erdöl im<br />
Feedstock aufweist, durch Erdgas ersetzt wurde. Diese Prozessführung ist möglich,<br />
wie wir ermitteln konnten. Da jedoch auch hier weitere Daten über die Massenströme<br />
fehlen, ist eine genaue Feedstock-Bestimmung also nicht erreichbar.<br />
Aus diesem Grund setzen wir für unsere Berechnungen einen Durchschnittswert für<br />
den Feedstock an, was jedoch keine überaus verfälschende Vereinfachung ist.<br />
Außerdem weichen die Feedstockänderungen wohl für gewöhnlich nur einige<br />
Prozente vom Anfangswert (dem Feedstock für Naphtha) ab.
4.2 Vergleich des Energieaufwands zur Herstellung der<br />
betrachteten Kunststoffe<br />
Wie zu erwarten war, weist der Prozess zur Herstellung <strong>von</strong> kristallinem PET<br />
(80933,3 MJ) im Vergleich zu dem <strong>von</strong> amorphem PET (79113,6 MJ) einen leicht<br />
höheren Energiebedarf auf. Die ist nicht im Herstellungsprozess zu begründen, der<br />
für beide identisch ist, sondern liegt allein im energetischen Mehraufwand der<br />
Kristallisierung amorphen PETs zu kristallinem PET. Der Mehraufwand beträgt<br />
demnach etwa 1819 MJ pro 1000 kg kristallinem PET.<br />
Die gesamten energetisch und rohstofflich (als Feedstockenergie) verwendeten<br />
Energieeinsätze der betrachteten Produktionsprozesse sind nachstehen aufgeführt.<br />
Hierbei sind alle anfallenden Nebenprodukte schon in den Daten des BUWAL über<br />
Allokationen berücksichtigt worden.<br />
• PP: 74621,88 MJ<br />
• PE: 80128,74 MJ<br />
• PET (amorph): 79113,6 MJ<br />
• PET (kristallin): 80933,3 MJ<br />
Vergleicht man die Produkte Polypropylen, Polyethylen und PET, so wird, deutlich,<br />
dass alle drei Kunststoffe ähnlich hohe Beträge des zu ihrer Herstellung benötigten<br />
Energieeinsatzes aufweisen. Die benötigten energetischen Ressourcen liegen alle<br />
etwa in der Höhe <strong>von</strong> 80.000 MJ pro t hergestelltem Kunststoff. Lediglich die<br />
Herstellung <strong>von</strong> Polypropylen ist mit rund 75.000 MJ pro t um ca. 7%<br />
energiesparender als die <strong>von</strong> PE und PET. Es muss allerdings bedacht werden, dass<br />
die Kunststoffe sich meist nicht substituieren lassen, da sie unterschiedliche<br />
Eigenschaften haben. Somit ist es also meistens nicht möglich, Energie einzusparen,<br />
indem ein anderer, in der Herstellung weniger energieaufwändiger Kunststoff<br />
verwendet wird.
4.3 Vergleich einiger Luftschadstoffe bei der Herstellung der<br />
betrachteten Kunststoffe<br />
Im Folgenden werden einige spezifische Luftschadstoffe, die bei der Herstellung <strong>von</strong><br />
PE, PP und PET emittiert werden, betrachtet und verglichen. Die Daten sind der<br />
BUWAL-Studien entnommen und verstehen sich wieder pro 1000 kg des<br />
hergestellten Kunststoffs.<br />
Staub/Partikel<br />
Methan<br />
(CH4)<br />
Kohlendioxid<br />
(CO2)<br />
Kohlenmonoxid<br />
(CO)<br />
Stickoxide<br />
(NOx)<br />
Flusssäure<br />
(HF)<br />
Radioaktive<br />
Substanzen<br />
PE 2000 g 4200 g 2200 kg 800 g 11000 g 1 g 290000 kBq<br />
PP 2000 g 3400 g 1800 kg 700 g 10000 g 1 g 190000 kBq<br />
PET 3500 g 3700 g 2200 kg 18000 g 19000 g 5,1 g 140000 kBq<br />
Es ist zu erkennen, dass die Emissionen an Staub, Methan und Kohlendioxid bei der<br />
Produktion der Kunststoffe PE, PP und PET etwa in gleicher Höhe anfallen.<br />
Kohlenmonoxid wird bei der PET-Herstellung in etwa um den Faktor 25 mehr<br />
emittiert als bei Produktion <strong>von</strong> PE und PP. Stickoxide fallen bei der PET-Produktion<br />
etwa im Verhältnis 2:1 zu den Emissionen bei der Produktion der Kunststoffe PE und<br />
PP an. Flusssäure fällt bei PET etwa fünfmal mehr als bei PE und PP an. Einzig die<br />
anfallenden radioaktiven Substanzen, die in die Luft entweichen, liegen im<br />
Produktionszyklus des PET bei etwa 140000 kBq, die <strong>von</strong> PE und PP im Vergleich<br />
dazu bei 290000 bzw. 190000 kBq pro t Kunststoff, sind also etwa doppelt so hoch.
4.4 Vergleich einiger Wasserschadstoffe bei der Herstellung der<br />
betrachteten Kunststoffe<br />
Im Folgenden werden einige spezifische Wasserschadstoffe, die bei der Herstellung<br />
<strong>von</strong> PE, PP und PET freigesetzt werden, betrachtet und verglichen. Die Daten sind<br />
der BUWAL-Studie entnommen und sind wieder pro 1000 kg hergestelltem<br />
Kunststoff zu verstehen.<br />
Aromat.<br />
KW<br />
Nitrat<br />
Stickstoff<br />
gesamt<br />
Phosphat<br />
Anorg. Salze<br />
und Säuren<br />
Aluminium<br />
Radioaktive<br />
Substanzen<br />
PE 14 g 5 g 10 g 5 g 480 g 130 g 2700 kBq<br />
PP 17 g 20 g 10 g 13,5 g 290 g 120 g 1800 kBq<br />
PET 13 g 12 g 30 g 9,6 g 2260 g 160 g 1300 kBq<br />
Vergleicht man die Wasserschadstoffe, die bei Produktion <strong>von</strong> 1000 kg PE, PP oder<br />
PET anfallen, so wird deutlich, dass sie alle in ungefähr gleicher Höhe emittiert<br />
werden, egal welcher der drei Kunststoffe produziert wird. Lediglich für anorganische<br />
Salze und Säuren weißt PET um etwa Faktor 5 bzw. 8 höhere Emissionsmengen als<br />
PE und PP auf. Die Herstellung <strong>von</strong> PET ist im Verhältnis zu der <strong>von</strong> PE und PP also<br />
relativ schadstoffintensiv.