Energie durch Plastikverbrennung – (K)eine gute Idee?
Wohin mit all den Bergen an Plastikmüll? Ideen gibt es viele, aber keine davon ist ohne Nachteil.
Wohin mit den stetig wachsenden Bergen Plastikmüll, wenn wir nicht wollen, dass er in Zweigen hängen bleibt, in großen Meereswirbeln treibt oder die Mägen von Vögeln und Walen verstopft?
Laut einem Bericht des Weltwirtschaftsforums wird sich die Plastikproduktion innerhalb der kommenden 20 Jahre wohl sogar noch verdoppeln. Derweil liegt die Recyclingrate für Kunststoffe in Europa bei 30 Prozent, in den USA bei 9 Prozent und in einem Großteil der Entwicklungsländer geht sie gegen Null.
Im vergangenen Januar beschloss ein Konsortium aus Erdölunternehmen und Konsumgüterkonzernen – darunter Exxon, Dow, Total, Shell, Chevron Phillips und Procter & Gamble –, über die nächsten fünf Jahre hinweg 1,5 Milliarden Dollar in die Lösung dieses Problems zu investieren. Mit dem Geld sollen alternative Materialien und Liefersysteme unterstützt, Recyclingprogramme verbessert und – eine kontroverse Entscheidung – Technologien gefördert werden, die Plastik in Treibstoff oder Energie umwandeln sollen.
Hochentwickelte Verbrennungsanlagen, die Plastik und andere kommunale Abfälle verbrennen, können genügend Wärme und Dampf erzeugen, um Turbinen anzutreiben und Strom zu erzeugen. In der EU werden bereits fast 42 Prozent des anfallenden Mülls verbrannt, in den USA 12,5 Prozent. Laut dem World Energy Council wird der Sektor für die Energiegewinnung aus Müll in den kommenden Jahren vermutlich ein stetes Wachstum verzeichnen, insbesondere in der asiatischen Pazifikregion. In China sind bereits 300 solcher Ersatzbrennstoffkraftwerke in Betrieb und hunderte weitere sind in Planung.
„Wenn Länder wie China keinen Müll aus dem Ausland mehr annehmen und die überforderte Recyclingindustrie nicht mehr mit der Plastikverschmutzung mithalten kann, wird die Verbrennung zunehmend als einfache Alternative angepriesen werden“, sagt John Hocevar von Greenpeace.
Das Pro und Contra
Die Verbrennung von Plastikmüll zur Energiegewinnung klingt auf Anhieb erst mal nach einer guten Idee. Schließlich bestehen Kunststoffe ebenso wie Erdöl aus Kohlenwasserstoffen und haben eine größere Energiedichte als Kohle. Allerdings stünden einer weitreichenden Verbreitung von Ersatzbrennstoffkraftwerken einige Hindernisse im Weg.
Zum einen wäre die Standortfindung ähnlich schwierig wie bei Müllhalden. Niemand würde gern neben einem Kraftwerk wohnen, das täglich von Hunderten Lastwagen voller Müll angesteuert wird. Für gewöhnlich landen solche Kraftwerke dann in der Nähe einkommensschwacher Gemeinden. In den USA wurde seit 1997 nur ein einziges Ersatzbrennstoffkraftwerk gebaut.
Darüber hinaus ist ihr Bau und Betrieb kostenintensiv, weshalb das Abladen von Müll in Kraftwerken teurer ist als in Müllkippen. Da die Anlagen zudem am effizientesten laufen, wenn sie konstant mit Nachschub versorgt werden, wird das Verbrennungsmaterial oft aus großen Entfernungen importiert.
Große Kraftwerke erzeugen genügend Energie, um Zehntausende Haushalte zu versorgen. Allerdings haben Studien gezeigt, dass eine noch größere Energiemenge eingespart werden kann, wenn das Plastik stattdessen gar nicht erst produziert wird. Damit fiele nämlich auch die Extraktion fossiler Brennstoffe aus dem Boden weg, ebenso wie die Prozesse zur Herstellung von Kunststoffen.
Außerdem können Ersatzbrennstoffkraftwerke auch geringe Mengen an Giftstoffen abgeben, darunter Dioxin, saure Gase und Schwermetalle. Moderne Kraftwerke verfügen über hochentwickelte Gaswäscher, Abscheider und Filter, um diese Bestandteile aufzufangen. Der World Energy Council äußerte sich in einem Bericht aus dem Jahr 2017 vorsichtig zu der Thematik: „Diese Technologien sind nützlich, solange die Verbrennungskraftwerke korrekt betrieben und die Emissionen kontrolliert werden.“
Einige Experten befürchten, dass Länder ohne entsprechende Umweltgesetzgebung versuchen könnten, beim Emissionsschutz Geld zu sparen. Nicht zu vergessen sind auch die Treibhausgase, die von Verbrennungsanlagen produziert werden. Allein in den USA erzeugten die Verbrennungsanlagen 2016 das Äquivalent zu zwölf Millionen Tonnen CO2, wobei mehr als die Hälfte davon durch die Kunststoffverbrennung entstand.
Besser brennen?
Eine andere Möglichkeit, Müll in Energie umzuwandeln, bietet das Vergasen. Beim diesem Prozess werden Kunststoffe bei hohen Temperaturen in einer sauerstoffarmen Atmosphäre eingeschmolzen, sodass keine Giftstoffe wie Dioxin oder Furan entstehen. Das so erzeugte synthetische Gas wird genutzt, um Turbinen anzutreiben. Allerdings können Vergasungsanlagen auf dem Markt nicht mit dem deutlich preiswerteren Erdgas mithalten.
Das attraktivere Verfahren ist aktuell daher die Pyrolyse, bei der Kunststoffe geschreddert und dann bei hohen Temperaturen (die jedoch niedriger sind als bei der Vergasung) und noch weniger Sauerstoff verbrannt werden. Durch die Hitze werden die Kunststoffpolymere in kürzere Kohlenwasserstoffe aufgespalten, die wiederum zu Dieselkraftstoff veredelt oder zu anderen petrochemischen Produkten verarbeitet werden können.
Derzeit sind in den USA sieben kleine Pyrolyskraftwerke in Betrieb und die Technologie scheint sich langsam im Rest der Welt auszubreiten. Entsprechende Anlagen gibt es bereits in Europa, China, Indien, Indonesien und auf den Philippinen. Der American Chemistry Council schätzt, dass die USA 600 Pyrolyseanlagen betreiben könnten, die pro Tag 30 Tonnen Plastik verarbeiten – pro Jahr wären das also etwa 6,5 Millionen Tonnen. Das entspricht knapp einem Fünftel der 34,5 Millionen Tonnen Plastikmüll, den das Land aktuell produziert.
Das Verfahren kann zudem auch Beschichtungen, Taschen und andere mehrschichtige Materialien verarbeiten, an denen die meisten mechanischen Recyclinganlagen scheitern, sagt Priyanka Bakaya, die Firmengründerin des Unternehmens Renewlogy, welches Kunststoffe in Treibstoffe umwandelt. Außerdem entstünden ihr zufolge dabei keine Schadstoffe, mit Ausnahme „einer minimalen Menge Kohlendioxid“.
Kritiker bezeichnen die Pyrolyse hingegen als teure und unausgereifte Technologie. Im Laufe der Jahre scheiterten mehrere Start-ups an ihren Grenzwerten für den Schadstoffausstoß oder an technischen und finanziellen Zielsetzungen. Trotz allem ist es immer noch preiswerter, Kraftstoff direkt aus fossilen Brennstoffen zu erzeugen als aus Plastikmüll.
Ist Treibstoff aus Plastik „erneuerbar“?
Zumindest die EU sieht das so: Jegliche Energie, die durch die Verbrennung von kohlenstoffbasierten kommunalen Abfällen entsteht, gilt als erneuerbar und kann somit subventioniert werden. Allerdings sind Kunststoffe nicht in dem Sinne erneuerbar, wie es Holz, Papier oder Baumwolle sind. Kunststoffe wachsen nicht mit ein bisschen Wasser und Sonnenlicht. Wir erzeugen sie aus fossilen Brennstoffen, die aus dem Boden extrahiert werden. Jeder einzelne Schritt in diesem Prozess kann potenziell Schadstoffe freisetzen und der Umwelt schaden.
Außerdem scheint die Umwandlung von Plastik zu Kraftstoff, der schlussendlich verbrannt wird, im Widerspruch zu den EU-Zielen einer „Kreislaufwirtschaft“ zu stehen, die 2015 beschlossen wurden. Ressourcen sollen dabei so lange wie möglich weitergenutzt werden – insbesondere Kunststoffverpackungen sollen bis 2030 wiederverwendbar, recycelbar oder kompostierbar sein.
„Wenn man fossile Brennstoffe aus dem Boden entnimmt, daraus Kunststoffe herstellt und diese dann zur Energiegewinnung verbrennt, wird deutlich, dass das kein Kreislauf ist – das ist eine Linie“, sagt Rob Opsomer von der Ellen MacArthur Foundation, die sich für die Umsetzung solcher Wirtschaftsmodelle einsetzt. Allerdings fügt Opsomer an, dass Pyrolyse durchaus als Teil einer Kreislaufwirtschaft angesehen werden kann, wenn aus den Erzeugnissen neue, hochwertige Materialien gefertigt werden, beispielsweise verschleißfeste Kunststoffe.
Zero-Waste-Verfechter befürchten aber, dass jeder Ansatz zur Umwandlung von Plastik in Energie nicht dazu beiträgt, die Nachfrage nach neuen Kunststoffprodukten zu senken oder den Klimawandel zu bekämpfen. „Wenn man solche Ansätze fördert, lenkt man von den tatsächlichen Lösungen ab“, findet Claire Arkin, eine Aktivistin für die Global Alliance for Incinerator Alternatives – von solchen Lösungen also, die es Menschen ermöglichen, weniger Kunststoffe zu benutzen und mehr zu recyceln.
Der Artikel wurde ursprünglich in englischer Sprache auf NationalGeographic.com veröffentlicht.
