RAUSGESCHAUT, STUDIUM

Heute Kunststoffmüll – morgen eine Transportkiste für den Paketversand der Zukunft per Drohne

Sie verwandeln zwar kein Stroh in Gold, aber mit ihrer Idee wird aus Kunststoffabfall ein wertgesteigertes und nachhaltiges Produkt. Fünf Masterstudierende des Fachs Chemieingenieurwesen und Verfahrenstechnik (CIW) am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) haben einen Prozess entwickelt, durch den aus Mehrschicht- und Verbundverpackungen nachhaltige Versandboxen entstehen, die sich mit Drohnen verschicken lassen.

Text: Anja Frisch
Fotos: Tom Poppe, Gabi Zachmann

Im Supermarkt und im Kühlschrank sind sie nützlich: Mehrschichtverpackungen halten Lebensmittel frisch und aromatisch. Dafür sorgt die Kombination verschiedener Kunststoffe wie Polyethylen, Polypropylen oder PET. Aber nach Gebrauch lassen sich diese Verpackungen bis jetzt kaum recyceln. „Die Lagen sind dünn, Millimeter oder Mikrometer, darum schwer voneinander zu trennen und aktuell einfach Müll, der oft schlichtweg verbrannt wird“, sagt CIW-Student Paul Neugebauer. Mit klassischen Verfahren wie dem Zerkleinern, Sieben und Zentrifugieren lassen sich die verschiedenen Kunststoffe nicht trennen, auch durch Wärme sind sie nicht voneinander zu lösen, da ihre Schmelzpunkte zu nahe beieinanderliegen.

Team entwickelt komplettes Recyclingsystem

Was, wenn man diese Kunststoffsorten doch trennen und recyceln könnte? Und was ließe sich dann sinnvollerweise daraus machen? Neugebauer und seine Kommilitonen Philipp Beeskow, Jonas Jaske, Tom Poppe und Lukas Richter, alle im dritten Mastersemester CIW, hatten die Idee, mit einem umweltverträglichen Lösungsmittel den Kleber zwischen den einzelnen Folien herauszulösen. Dafür haben sie ein komplettes Recyclingsystem entworfen: Einen Prozess, durch den aus den sortenrein zurückgewonnen Kunststoffen schließlich wiederverwendbare Versandboxen entstehen.

Recycled Polymer Packaging Karlsruhe, kurz RepoPaK, nennen sie die nachhaltige Kiste aus Altkunststoffen. Das RepoPaK lässt sich mit Drohnen transportieren, ist im Vergleich zur Konkurrenz aus Pappe wasserfest und durch seine Wabenstruktur stabil und leicht. Außerdem lässt sich die Kiste falten und braucht dadurch zu Hause und im Lager der Logistikunternehmen wenig Platz.

Durch ihre Sortenreinheit und die einfache Identifikation der Kunststoffe durch Zugabe von Tracermolekülen während der Herstellung sind die Boxen am Ende ihrer Lebensdauer außerdem problemlos zu recyceln. Im Vergleich zu Einweg-Versandkartons lassen sich Herstellungskosten, Energie, Kohlendioxidund große Abfallmengen einsparen. So ließe sich mit Müll Müll vermeiden und ein bedeutender Schritt in Richtung Kreislaufwirtschaft gehen.

Erfolgreiches Team: Lukas Richter, Tom Poppe, Philipp Beeskow, Jonas Jaske, Paul Neugebauer. (v. l. n. r.; Foto: Tom Poppe)

Konzept überzeugte im Nachwuchs-Wettbewerb

Technisch umsetzbare Ansätze für die klimaneutrale Zukunft zu entwickeln und umzusetzen, ist am KIT ein großer Teil der Ausbildung im Studiengang CIW. Er verbindet die Naturwissenschaften Mathematik, Chemie und Physik ebenso miteinander wie Theorie und Praxis. Den Anstoß zu dem konkreten Prozessentwurf gab der chemPLANT-Wettbewerb 2021 der kreativen jungen Verfahrensingenieure in der Gesellschaft Verfahrenstechnik und Chemieingenieurwesen des Vereins Deutscher Ingenieure (VDI). Das Konzept der fünf Studenten aus dem KIT hat die Jury überzeugt: Das Team RepoPaK holte damit den ersten Preis.

„Es hat Spaß gemacht, das in den vergangenen Jahren Gelernte anzuwenden und damit den Prozess einer ganzen Anlage zu gestalten, vom Vertiefen in die Fachliteratur bis zur Präsentation der nachhaltigen Produktidee“, berichtet Philipp Beeskow vom Team RepoPaK. Schöner Nebeneffekt des Projekts: „Wir kannten uns vorher nicht und sind aus Interesse an der Herausforderung als Gruppe angetreten, jetzt sind wir Freunde“, so das Team.

Donnerstag, 13. Januar, 2022
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Geschrieben von: Gastautor