Recycling

Grundlagen und Entwicklung

Recycling (RC) beziehungsweise regenerative Abfallverwertung bedeutet, dass nicht mehr gebrauchte Produkte und Materialien vollständig oder teilweise zu Sekundärrohstoffen aufbereitet werden. Die daraus hergestellten Stoffe heißen Rezyklate oder Regenerate. Recycling ist ein wesentlicher Bestandteil der Kreislaufwirtschaft: Materialkreisläufe sollen geschlossen oder verlangsamt, der Verbrauch natürlicher Ressourcen und die Emissionen sollen vermindert werden.

Rechtlich wird nur dann von Recycling gesprochen, wenn der Rohstoff zuvor als Abfall eingestuft war. Die erneute Nutzung eines Gegenstands ohne eine solche Abfalleigenschaft gilt als Wiederverwendung. Die Abfallrahmenrichtlinie der EU (Richtlinie 2008/98/EG) und § 3 Abs. 25 KrWG definieren Recycling als jedes Verwertungsverfahren, durch das Abfälle zu Erzeugnissen, Materialien oder Stoffen für den ursprünglichen oder einen anderen Zweck aufbereitet werden. Eingeschlossen ist die Aufbereitung organischer Materialien; ausgeschlossen sind die energetische Verwertung sowie die Aufbereitung zu Brennstoffen oder Verfüllmaterialien.

Die Abfallhierarchie legt folgende Reihenfolge fest: Vermeidung, Vorbereitung zur Wiederverwendung, Recycling, sonstige Verwertung wie Verbrennung oder Vergasung zur Energiegewinnung und schließlich Beseitigung, etwa durch Deponierung. Vermeidung und Wiederverwendung haben somit Vorrang vor Recycling. Die Europäische Kommission hob 2022 besonders Sanieren und Reparieren hervor. Die Verordnung (EU) 2024/1781 zum Ökodesign fordert nachhaltige Produkte. Abfälle dürfen nach § 28 KrWG nur in zugelassenen Anlagen beseitigt werden; Verstöße können nach § 69 KrWG mit einem Bußgeld und in schweren Fällen nach § 326ff. Strafgesetzbuch mit einem Strafverfahren geahndet werden.

Recycling wird seit Jahrtausenden praktiziert. Belege aus der Qesem-Höhle bei Tel Aviv sind 200.000 bis 420.000 Jahre alt. In der Antike wurden unter anderem Erntereste, Mist, Gülle, Exkremente, Baustoffe, Metalle und Glas weiterverwendet. Im Mittelalter sammelten Lumpensammler wiederverwertbare Materialien; 1774 entwickelten Justus Claproth und Johann Engelhard Schmid ein Verfahren zum Recycling bedruckten Papiers. Mit der Industrialisierung stiegen die Abfallmengen stark. 1874 entstand in Nottingham die erste Müllverbrennungsanlage, 1896 nahm in Hamburg die erste Müllverbrennungsanlage auf dem europäischen Festland den Regelbetrieb auf. Seit der Umweltbewegung der 1970er und 1980er Jahre gewannen Mülltrennung und Rohstoffrückgewinnung erneut an Bedeutung.

Downcycling, Upcycling und Stoffqualität

Welche Recyclingroute möglich ist, hängt vom Ausgangsprodukt, vom Erfassungskonzept wie Gelbem Sack, Recyclinghof oder gewerblicher Sammlung und von der verfügbaren Aufbereitungsinfrastruktur ab. Vermischte oder verschmutzte Stoffe lassen sich häufig nur mit Qualitätsverlusten oder nicht wirtschaftlich aufbereiten.

Downcycling bezeichnet eine Verschlechterung der Stoffeigenschaften oder der Verarbeitbarkeit. Bei Kunststoffen neigen Polymere während der Wiederverarbeitung und durch Umwelteinflüsse zur Degradation, also zum Abbau ihrer Molekülketten. Der Grad hängt unter anderem vom Grundpolymer, der Nutzung, dem Aufbereitungs- und Verarbeitungsverfahren sowie den Additiven ab. Stabilisierende Additive können den oxidativen Abbau vermindern. Bei hochwertigen und sortenreinen Ausgangsstoffen kann recycelter Kunststoff teilweise das Eigenschaftsniveau der Primärware erreichen.

Upcycling bedeutet die Umwandlung in ein höherwertiges Produkt. Beispiele für Recycling im engeren Sinn sind Kaffeetassen aus Kaffeesatz oder Designermode aus Textilabfällen. Viele andere Beispiele, etwa Kunstprojekte aus Produktionsresten oder die Sammlung von Fallobst, sind rechtlich Vorbereitung zur Wiederverwendung und damit Abfallvermeidung, nicht Recycling. Bei der Wiederaufarbeitung von Kernbrennstoffen ist kein vollständiges Recycling möglich; nach der Abtrennung und Entsorgung der Spaltprodukte können Restbestandteile jedoch für neue Brennelemente genutzt werden.

Aufbereitung von Sekundärrohstoffen

Beim Kunststoffrecycling bleibt beim werkstofflichen Recycling die Molekülstruktur erhalten. Aus Getränkeflaschen können beispielsweise neue Flaschen oder Textilfasern entstehen. Beim chemischen oder rohstofflichen Recycling werden die Moleküle in Monomere zerlegt, die wieder zu Kunststoffen polymerisiert oder etwa für Treibstoffe verwendet werden können. Das chemische Verfahren benötigt bei einer anschließenden Polymerherstellung wesentlich mehr Energie. Von 5,67 Mio. t Kunststoffabfällen in Deutschland im Jahr 2021 wurden 0,03 Mio. t, also weniger als 1 %, rohstofflich und 2,32 Mio. t, also gute 40 %, werkstofflich recycelt. 1,65 Mio. t, knapp 30 %, wurden als Rezyklate eingesetzt. Stark vermischte Abfälle werden chemisch oder thermisch verwertet; 2021 wurden insgesamt über 50 % der Kunststoffabfälle energetisch genutzt.

Produktionsabfälle (Post-Industrial-Recycling) sind meist sortenrein und können zerkleinert, gereinigt und der Produktion beigemischt werden. Post-Consumer-Abfälle erfordern Sortierung, Schreddern, Magnetscheidung, Dichtetrennung, Waschen, Trocknen und Windsichten. Das Mahlgut wird direkt eingesetzt oder durch Extrusion zu Granulat verarbeitet. Für thermoplastische Teile über 100 g werden für die vollständige Aufbereitung rund 10 bis 15 MJ/kg Polymer angegeben.

Metalle werden wegen des hohen Aufwands der Erzgewinnung häufig recycelt. Nach Zerkleinerung und Reinigung kommen Magnetscheidung, Wirbelstromscheidung für Nichteisenmetalle, Dichtetrennung sowie mechanische und sensorgestützte Sortierung zum Einsatz. Danach werden die Metalle meist in Lichtbogen- oder Induktionsöfen geschmolzen und von Wasserstoff, Oxiden und störenden Elementen gereinigt. Vermischte Legierungen können jedoch Qualitätsverluste verursachen.

Stahl war 2019 mit 630 Mio. t jährlich der weltweit meist recycelte Industriewerkstoff. 2017 wurden 35,5 % des weltweit erzeugten Rohstahls aus Sekundärrohstoffen hergestellt. Stahlschrott spart gegenüber Primärrohstoffen 60–75 % Energie und mehr als 50 % CO₂. Eine Tonne recycelter Stahl spart laut EuRIC 1,4 t Eisenerz, 0,8 t Kohle, 0,3 t Kalkstein und Zusatzstoffe sowie 1,67 t CO₂. Kupfer kann ohne Qualitätseinbußen beliebig oft recycelt werden; durch Raffination sind Reinheiten über 99,99 % möglich. 2022 wurde weltweit knapp ein Drittel des Kupferbedarfs von 32 Mio. t aus Recyclingmaterial gedeckt, in Deutschland über 50 %.

Sortenreines Aluminium kann ohne Qualitätsverlust umgeschmolzen werden, während vermischte Legierungen häufig zu Downcycling führen. Recyclingaluminium benötigt etwa 5 % der Energie von Primäraluminium und kann 85–95 % der CO₂-Emissionen einsparen. 2019 stammten weltweit 33 % des Aluminiums aus der Recyclingroute; in Europa waren es 59 %.

Glas lässt sich beliebig oft einschmelzen. Hohl- und Flachglas werden wegen unterschiedlicher chemischer Zusammensetzung getrennt gesammelt. 2018 lag die weltweite Recyclingrate bei Behälterglas bei 32 %, bei Flachglas bei 11 % und insgesamt bei 21 %. In Deutschland werden Weiß-, Grün- und Braunglas getrennt erfasst. Papier kann nach Schätzungen drei bis acht Mal recycelt werden, weil die Fasern bei jedem Zyklus kürzer und schwächer werden. Recyclingpapier benötigt etwa halb so viel Energie und ein Siebtel bis ein Drittel der Wassermenge von Papier aus Primärfasern.

Gemischte Stoffströme: Fahrzeuge, Elektrogeräte und Batterien

Beim Fahrzeugrecycling machen Eisen und Stahl zusammen etwa 75 % der Fahrzeugmasse aus. Demontagebetriebe entfernen zunächst Batterien, Flüssiggastanks, Airbags, Ölfilter und Betriebsflüssigkeiten. Danach werden verkaufsfähige Teile, Katalysatoren, Reifen und teilweise Scheiben ausgebaut. Im Schredder entstehen Stahlschrott, Aluminium, Magnesium, Kupfer, Zink, Blei und eine Kunststoff- beziehungsweise Schredderleichtfraktion. Letztere wird nur ungefähr zur Hälfte werkstofflich verwertet. Die EU fordert seit 1. Januar 2015 eine Verwertungsquote von mindestens 95 % und eine Recyclingquote von mindestens 85 %. Deutschland erreichte 2021 eine Recyclingquote von 90 % und eine Verwertungsquote von 97,5 %. Allerdings wird nur etwa die Hälfte der rund 12 Mio. jährlich in der EU aus dem Verkehr genommenen Fahrzeuge in zugelassenen Anlagen behandelt; rund 4 Mio. haben einen unbekannten Verbleib.

Elektro- und Elektronikschrott ist der weltweit am schnellsten wachsende Abfallstrom. 2019 fielen ohne Solarmodule 53,6 Mio. t an, durchschnittlich 7,3 kg pro Kopf; bis 2030 werden 74,7 Mio. t erwartet. Der Rohstoffwert lag bei etwa 57 Mrd. USD. Die Geräte enthalten Metalle, Kunststoffe, Glas sowie Schadstoffe wie Blei, Arsen, Cadmium, Chrom(VI)-Verbindungen und Quecksilber. In komplexen Geräten wie Smartphones können bis zu 60 Elemente vorkommen. Die Kunststofffraktion wird nur zu etwa 20 % wiederverwertet. Weltweit wurden 2019 lediglich 17,4 % des Elektroschrotts geordnet gesammelt und recycelt. Die WEEE-Richtlinie verlangt seit 2019 eine Sammelquote von 65 % des Durchschnittsgewichts der in den drei Vorjahren in Verkehr gebrachten Geräte. Deutschland erreichte 2021 nur 38,6 %. Je nach Gerätekategorie gelten seit 15. August 2018 Verwertungsquoten von 75 bis 85 % sowie Recyclingquoten von 55 bis 80 %; für Lampen gilt eine Recyclingquote von 80 %.

Altbatterien sollen getrennt gesammelt werden, um Sekundärrohstoffe zu gewinnen und Blei, Nickel, Cadmium, Quecksilber und Schwefelsäure von der Umwelt fernzuhalten. Bei Lithium-Ionen-Akkus verhindert unsachgemäße Entsorgung außerdem Brände. Blei-Säure-Akkumulatoren erreichen mit effizienten Verfahren eine Rückgewinnung von 92 % der Komponenten und 98 % des Bleis. Bei Lithium-Ionen-Akkus können theoretisch über 90 % der Materialien zurückgewonnen werden; die Verfahren sind wegen komplexer Zusammensetzung, geringer Rücklaufmengen, hoher Kosten und hohen Energiebedarfs noch nicht umfassend gelöst. Die EU-Mindest-Recyclingeffizienzen betragen 65 % für Blei-Säure-, 75 % für Nickel-Cadmium- und 50 % für sonstige Batterien. Die Sammelquote für Gerätebatterien stieg in der EU von 37 % im Jahr 2012 auf 47 % im Jahr 2020; Deutschland lag 2020 bei knapp 46 %, Österreich bei 48 % und die Schweiz bei 55 %.

Recht, Sammlung und Pfandsysteme in Deutschland

In der DDR wurde seit Mitte der 1950er Jahre ein systematisches Altstoffsammelsystem aufgebaut. 1971 entstand die VVB Altrohstoffe, 1981 das VE Kombinat Sekundärrohstofferfassung (SERO). Ende der 1980er Jahre wurde fast die Hälfte des Hausmülls an 17.000 Annahmestellen erfasst; bis zu 14 % der sonst nötigen Rohstoffimporte konnten eingespart werden. In der Bundesrepublik regelte das Abfallbeseitigungsgesetz von 1972 erstmals umfassend Sammlung, Transport, Behandlung, Lagerung und Ablagerung. Das Kreislaufwirtschafts- und Abfallgesetz von 1994 stellte Vermeidung, Verwertung und erst danach Deponierung in den Mittelpunkt.

Die Verpackungsverordnung von 1991 übertrug die Verantwortung für Verpackungen auf Hersteller und Vertreiber und begründete die dualen Systeme mit Gelben Tonnen und Säcken, Altglas- und Altpapiersammlung. 2019 wurde sie durch das Verpackungsgesetz ersetzt. Seit 1997 gibt es den freiwilligen Recycling-Code zur Kennzeichnung von Verpackungsmaterialien. Weitere zentrale Regelungen sind die Altfahrzeug-Verordnung von 2002, das Batteriegesetz und das Elektro- und Elektronikgerätegesetz (ElektroG) seit 2005. Deutschland verfügt außerdem über mehr als 3000 Recyclinghöfe und Schadstoffmobile.

Das Pfandsystem wurde 1991 rechtlich vorbereitet und seit 2003 auf die meisten Einwegflaschen und Dosen mit einem Pfand von 0,25 € ausgeweitet. Seit Anfang 2022 sind alle Einweg-Kunststoffflaschen und Getränkedosen von 0,1 bis 3 Litern pfandpflichtig, seit 1. Januar 2024 auch Einwegflaschen für Milch und Milchmischgetränke. Das DPG-System erreicht eine Rücklaufquote von 95 bis 99 %. 2021 wurden 98,7 % der PET-Pfandflaschen dem Wertstoffkreislauf zugeführt; 94,8 % aller PET-Getränkeflaschen wurden recycelt. Der Recycling-Output bestand zu 44,7 % aus neuen Flaschen, zu 26,8 % aus Folien, zu 11,3 % aus Fasern und zu 17,2 % aus sonstigen Anwendungen. Die Recyclingquote für Siedlungsabfälle in Deutschland stieg von 56,4 % im Jahr 2004 auf 67,8 % im Jahr 2021; der EU-27-Wert lag 2021 bei 48,7 %.

Österreich, Schweiz und wirtschaftliche Einordnung

In Österreich ist Recycling in § 1 des Abfallwirtschaftsgesetzes (AWG 2002) verankert. Sammel- und Verwertungssysteme sind genehmigungspflichtig und werden nach § 29 AWG beaufsichtigt. Organisationen wie Altstoff Recycling Austria (ARA) und der Baustoff-Recycling Verband (BRV) vermitteln zwischen Verursachern, Gemeinden, Sammlern und spezialisierten Recyclingunternehmen. 2022 wurden rund 3 Mio. t Metallabfälle in österreichischen Anlagen stofflich verwertet. Von 11,5 Mio. t nicht gefährlichen mineralischen Bau- und Abbruchabfällen wurden mehr als 80 % zu Recycling-Baustoffen aufbereitet. Die stoffliche Verwertungsquote für Bioabfälle lag bei 57 %, gegenüber 40 % im EU-Durchschnitt. Bei Kunststoffverpackungen lag Österreich 2021 mit 26 % jedoch unter dem EU-Durchschnitt von 41 %; EU-Ziele sind 50 % bis 31. Dezember 2025 und 55 % bis 31. Dezember 2030. Ab 2025 ist ein Pfand auf Einwegflaschen und Dosen vorgesehen.

In der Schweiz beruhen die Regeln auf dem Umweltschutzgesetz und dem Verursacherprinzip. Die Abfallverordnung VVEA gilt seit 2016 und verlangt die Verwertung nach dem Stand der Technik. Kantone müssen verwertbare Anteile wie Glas, Papier, Karton, Metalle, Grünabfälle und Textilien möglichst getrennt sammeln. Die Sammlung erfolgt über Gemeinden und Handel; Organisationen sind unter anderem PET-Recycling Schweiz, VetroSwiss, Swico Recycling, Stiftung SENS und Inobat. Für Glas und Batterien gilt eine vorgezogene Entsorgungsgebühr, für mehrere andere Produktgruppen ein vorgezogener Recyclingbeitrag. 2022 wurden 97 % des Altglases stofflich verwertet, PET-Flaschen zu über 83 % und Aluminium-Getränkedosen seit der Jahrtausendwende zu über 90 %. Die Gesamtrecyclingrate für Siedlungsabfälle lag 2022 bei 52 %; 90 % der jährlich anfallenden 780.000 t Kunststoffabfälle werden verbrannt.

Die neoklassische Wirtschaftstheorie bietet keinen passenden Rahmen für Recycling, weil sie von einem Individuum ausgeht, das seinen Nutzen maximiert, und Produktion als linearen Prozess modelliert. Ein zyklisches Wirtschaftsmodell wie bei Piero Sraffa kann Abfälle als Kuppelprodukte mit zunächst negativen Preisen erfassen. Werden sie wieder als Rohstoffe in den Produktionsprozess zurückgeführt, können ihre Preise positiv werden.