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Praktiziertes Design
mit und für Recycling von
erdöl- und biobasierten
KunststoffenDr. Kurt Stark 01.03.2013
Entsorgungsfreundliche Kunststoffverpackungen -Stoffströme, Ressourcenwirtschaft und Nachhaltigkeit
28.02. bis 01.03.2013Festung Marienberg, Würzburg
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Inhalt
1. BUERGO.FOL
Unternehmen, Produktportfolio
2. Müllvermeidung durch Folien-verpackungen an sich
Wiederverwerten anstelle von Verbrennen
Reduzierung des Verpackungsgewichts
Mehrwert und verlängerte Haltbarkeit durchBarrierefolien
3. Wiederverwertbare Folienverpackungen -gibt es sie?
Statistiken
Welche Polymere für Folien eignen sich?
Praxisbeispiel: geschäumte APET-Folie
4. Ideen für die Zukunft
LCA-Daten für Recycling
Biopolymere und Recycling?
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1. BUERGO.FOL
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UNTERNEHMEN / KURZPROFIL
KERNKOMPETENZ
BESONDERHEIT
SCHWERPUNKT
STANDORTE
MITARBEITER
ZERTIFIZIERUNG
Über 40 Jahre Erfahrung in der Coextrusion von Verbundfolien
Entwicklung von Folienrezepturen nach Anwendungsbereichen bzw. Kundenanforderungen
Hochbarrierefolien auf Basis EVOH, bedruckt und unbedruckt sowie Hartfolien, Skin-, Schrumpf-, Spezialfolien
Siegenburg, Ingolstadt, Neutraubling
Ca. 300
DIN EN ISO 9001:2008, HACCP, BRC/IoP Global Standard Version 4, ISO 50001
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SIEGENBURGVerwaltungFlexible Folien
INGOLSTADTHartfolienwerk
NEUTRAUBLINGKompetenzzentrumDruck und Kaschierung
UNTERNEHMEN / STANDORTE
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• BLASEXTRUSION
- Kapazität: 15.000 jato
· 1 x 3-Schicht· 3 x 5-Schicht· 3 x 7-Schicht· 2 x 7-Schicht Schrumpffolienanlagen
• CAST-FOLIEN
- Kapazität: 25.000 jato auf 3 Anlagen
• VEREDLUNG:
- Druck, Kaschierung, Schneiden, Beutelkonfektion
UNTERNEHMEN
TECHNIK / EXTRUSIONSANLAGEN / VEREDLUNG
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• LEBENSMITTEL
• TECHNISCHE ANWENDUNGEN
• MEDIZIN
• TIERNAHRUNG
• CHEMISCHE INDUSTRIE
• SPEZIALANWENDUNGEN
ANWENDUNGEN
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• SCHLAUCHBEUTEL- UND OBERFOLIEN• BUERGO.FLEX FLOW/TOP
• UNTERFOLIEN• BUERGO.FLEX BOTTOM
• OBERFOLIEN• BUERGO.FLEX TOP
• KASCHIERVERBUNDE / WIEDERVERSCHLUSS• BUERGO.FLEX SPEZIAL
• HARTFOLIEN / HARTFOLIEN GESCHÄUMT• BUERGO.PET / BUERGO.PET EXPANDED
• SKINFOLIEN• BUERGO.SKIN
• SCHRUMPFFOLIEN• BUERGO.SHRINK
• SPEZIALFOLIEN• BFCR
PRODUKTE
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2. Müllvermeidung durch Folienverpackungen an sich
Menschheit im Wandel der Zeit….
Quelle: scienceblogs.de
…. und Verpackung im Wandel der Zeit
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2. Müllvermeidung durch Folienverpackungen an sich
Quelle: www.svi-verpackung.ch
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2. Müllvermeidung durch Folienverpackungen an sich
Was Verpackungen heute alles leisten müssen:
SchutzfunktionDichtheit (Barriere), UV, Transport, Diebstahl,Fälschungssicherheit, Migrationsfrei
Lade- und TransportfunktionVerstauung, Bewegbarkeit, Anordnung auf Paletten, Festigkeit
LagerfunktionPlatzsparend lagerfähig
Garantiefunktionunbeschädigte Verpackung, MHD, Produkthaftung, Verbraucherschutz
DienstleistungsfunktionInformation, Verwendung als Vorratsgefäß etc.
VerkaufsfunktionVerbraucher muss zugreifen
WerbungAttraktivität am PoS, Marken
ZusatzfunktionenRecycelfähigkeit, Entsorgung, Trennung
VerbraucherfreundlichÖffnungsverhalten: Festverschluss, Peel,Wiederverschliessbar, Safety Peel
VerarbeitungThermoformbar, siegelbar, reißfest,bedruckbar, sterilisationsfähig
NachhaltigkeitMaterialsparend, preiswert, biobasierend,LCA Daten, Carbon Footprint
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2. Müllvermeidung durch Folienverpackungen an sich
Was wird mit modernen Verpackungen erreicht?
Quelle: PlasticsEurope
- In Europa werden über 50 % der Waren mitKunststoff verpackt
- Kunststoffe machen nur ca. 16 % des Gewichtsaller Verpackungsmaterialien aus
- Mit wenig kann also viel verpackt werden
- Verpackungen werden immer besser:Im Zeitraum 1997 bis 2007 nahm das durch-schnittliche Verpackungsgewicht um 28 % ab:Das sind 1,8 Mio to Gewichtsersparnis pro Jahr!
- Die Schutzfunktion der Verpackung leistetden größten Beitrag zur Energieeinsparung:An der gesamten Energiebilanz eines Produktshat der Inhalt den größten Anteil, während sichdie Verpackung nur mit einigen Prozent auswirkt .
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2. Müllvermeidung durch Folienverpackungen an sich
Was wird mit modernen Verpackungen erreicht?
Quelle: PlasticsEurope“Verpackung - bestens schützen mit immerweniger Materialeinsatz”, 2007
Ein Ersatz der Kunststoffverpackungen durch Alternativen würde bedeuten: Gewicht mal 4, Energieverbrauch mal 1.5, Produktionskosten mal 2 !!
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2. Müllvermeidung durch Folienverpackungen an sich
Möglichkeiten zur Materialeinsparung und Reduzierung des Verpackungsgewichts:
Neue Materialien und verbesserte Polymere
z.B. Metallocen-Typen (mLLDPE, mMDPE, mHDPE)
Quelle: Total Petrochemicals, “Second generation metallocene”
Ermöglichen die Reduzierungder Foliendicke um ca. 10 %
(bei gleich bleibenden mechanischenEigenschaften)
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2. Müllvermeidung durch Folienverpackungen an sich
Neue Materialien und verbesserte Polymere
z.B. EVOH
Niedriger Ethylengehalt: Ermöglicht die Reduzierung der Barriereschicht bei gleichbleibender Barriere um ca. 10 bis 20 %. Besser zu recyceln!
Quelle: Kuraray
Möglichkeiten zur Materialeinsparung und Reduzierung des Verpackungsgewichts:
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2. Müllvermeidung durch Folienverpackungen an sich
Möglichkeiten zur Materialeinsparung und Reduzierung des Verpackungsgewichts:
Folienherstellung
Coextrudierte Folien
7-Schicht
PE/PA/EVOH/PA/PE
10-Schicht
14-Schicht
Bessere mechanischeEigenschaften und Barrieredurch Polyamid
Schäumung
3-Schicht
z.B. APET
Verringerung des Gewichts -
bei gleicher Dicke -
um bis zu 30 %.
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Mehrwert und verlängerte Haltbarkeit durch Folien: Maßge schneiderte Barriere!
Festverschluss APET; RCHochbarriere40 bis 150T 678
PP homo, random, CopoHochbarriere35 bis 100T 713
Safety peelHochbarriere25 bis 140 KF 08
High hot tack
Flowpack
Hochbarriere25 bis 140 KF 02
KF 03
Kaschierfolien
Transparent und farbig
antistatisch
UV-Blocker
antifog
Kombinationen
PE, PP
Multipeel APET, PP, PS (mono)
Safety peel, Easy peel
Wiederverschluss (RC)
Hochbarriere25 bis 140 T 900
AusführungenSiegelmedien
Besonderheiten
EigenschaftDicke µProdukt
2. Müllvermeidung durch Folienverpackungen an sich
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Einige Statistiken:
3. Wiederverwertbare Folienverpackungen
Davon Deutschland ca. 12 Mio to/a
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Einige Statistiken:
3. Wiederverwertbare Folienverpackungen
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Einige Statistiken:
3. Wiederverwertbare Folienverpackungen
Fast 60 % der in Europa verbrauchten Kunststoffe wurden 2011 wiederverwertet!
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3. Wiederverwertbare Folienverpackungen
Dabei sind Deutschland, Niederlande, Schweden und Norwegen im Recycling führend:
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3. Wiederverwertbare Folienverpackungen
(In Deutschland wurden im Jahr 2011 etwa 11,86 Mio. to Kunststoffe verarbeitet.)
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3. Wiederverwertbare Folienverpackungen
Um einem ständigen Anstieg der Verpackungsmengen entgegen zu wirken, hat die Bundesregierung 1991 die Verpackungsverordnung (VerpackV) erlassen.
Sie legte folgende abfallwirtschaftliche Grundprinzipien fest:
- Verpackungen sind in erster Linie zu vermeiden
- Sofern Verpackungsabfälle nicht vermieden werden können, ist derWiederverwendung und der stofflichen Verwertung Vorrang zu geben vor der
- energetischen Verwertung und der
- gemeinwohlverträglichen Beseitigung
Verpackungen: Die Situation in Deutschland und gesetzlicher Hintergrund
Quelle:
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3. Wiederverwertbare Folienverpackungen
Quelle:
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3. Wiederverwertbare Folienverpackungen
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3. Wiederverwertbare Folienverpackungen
Verpackungen: Seit der Verpackungsverordnung hat sich in Deutschland viel getan
6,1 Mio to
13,1 Mio to
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3. Wiederverwertbare Folienverpackungen
Verpackungen: Seit der Verpackungsverordnung hat sich in Deutschland viel getan
Quelle:
April 2011
In Deutschland 2007: Verwertungsquote ca. 62 %
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3. Wiederverwertbare Folienverpackungen
...und es geht noch weiter:
Quelle: http://www.n-tv.de/ratgeber/Bundestag-beschliesst-Trennzwang-article4640081.html
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3. Wiederverwertbare Folienverpackungen
Recyclingsysteme für thermoplastische Kunststoffe
Quelle:
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3. Wiederverwertbare Folienverpackungen
Was ist beim Recycling von Thermoplasten zur Folienherst ellung zu beachten?
- Wenn möglich, sortenreines Material einsetzen (z.B. PE, PP, PET, PS): Trennen!
- Gehalt an Fremdpolymer sollte so gering wie möglich sein
- Möglichst sauberes Material verwenden, Störstoffe weitgehend beseitigen
- Durch die Rezyklierung erfahren Polymere einen Kettenabbau, der sich z.B.in schlechteren mechanischen Eigenschaften (wie Versprödung) äußern kann
- Erhaltene Regenerate/Rezyklate/Agglomerate in einem geeigneten Verhältnis mit“Virgin”-Material einsetzen
- Es empfiehlt sich der Einsatz des Regenerats in Mittelschichten von Folien
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3. Wiederverwertbare Folienverpackungen
Compatibilizer für Kunststoffmischungen
- Verträglichkeitsmacher erhöhen die Qualität von recycelten Kunststoffmischungen
- Sie verringern die Grenzflächenenergie zweier Polymere und verbessern die Haftung
- Positiver Einfluß auf die Morphologie der Mischung, z.B. feinere “Dispergierung”
- Funktionelle Polymere, z.B. Polyolefine mit einem hohen Gehalt an Maleinsäureanhydrid
- Von DuPont gibt es dazu:
Quelle: http://www2.dupont.com/Polymer_Modifiers/en_US/functions/polymer-compatibilizer.html
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Praxisbeispiel: Geschäumtes APET
� Ressourcenschonung und Recycling sind erklärte Ziele von BUERGO.FOL
� Vorreiter in Deutschland bei geschäumten APET-Folien im Dickenbereich 250 bis 900 µ
� BUERGO.PET expanded
� Produziert auf hochmodernen Anlagen am Standort Ingolstadt
� Gegenüber herkömmlichen APET-Folien ist das Gewicht der geschäumten Folie um bis zu ca. 30 % reduziert
� Das bedeutet eine deutliche Einsparung an Material und damit einen schonenden Umgang mit den natürlichen Ressourcen
� Nachhaltigkeit kann auch mit den bewährten petrochemischen Rohstoffen erfolgreich umgesetzt werden!
3. Wiederverwertbare Folienverpackungen
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Praxisbeispiel: Geschäumtes APET
3. Wiederverwertbare Folienverpackungen
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Praxisbeispiel: Geschäumtes APET - Vorteile
Neben der Einsparung an Gewicht haben geschäumte APET-Folien diese Vorteile:
� Sehr hohe mechanische Festigkeit und Robustheit
� Hervorragend als Tiefziehfolie auf allen gängigen Thermoform-Anlagen geeignet
� Verformbarkeit wird durch Schäumung verbessert: auch ohne Stempel
� Auf das Tiefziehwerkzeug aufgebrachte Strukturen werden exakt und mit detaillierten Konturen auf der geschäumten Folie abgebildet
� Verschleiß der Schneidmesser wird minimiert
� Isolierende Wirkung durch Schaumstruktur � Verlängerung der Mindesthaltbarkeit
� Optisch ansprechend und attraktiv � Anreiz für Verbraucher am Point of Sale
� Haptik: weich und griffig
� Ausführungen in verschiedenen Farben möglich
3. Wiederverwertbare Folienverpackungen
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Geschäumtes APET
3. Wiederverwertbare Folienverpackungen
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Praxisbeispiel: Geschäumtes APET - Verwendung
Die innovative Schaumfolie auf Polyester-Basis eignet sich für:
� Herstellung von Schalen (Trays), Tabletts, Wannen, Platten, Tellern und Bechern
� Sowohl für den Food, als auch für den Non Food-Bereich
� Verpacken von Lebensmitteln wie Fleisch- und Wurstwaren, Käse, Snack-Artikeln, Fisch und Meeresfrüchte, Geflügel, Backwaren und Fertiggerichte
� Verpacken von Konsum- und Industriegütern wie Hygieneprodukten, Haushaltswaren, Bürobedarf, Elektronikartikeln
3. Wiederverwertbare Folienverpackungen
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Praxisbeispiel: Geschäumtes APET - Einsparungen
3. Wiederverwertbare Folienverpackungen
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Praxisbeispiel: Geschäumtes APET - Verbundfolien
Vorteile von Verbundfolien mit geschäumten APET-Folien:
� Kaschierung führt zu untrennbarem Verbund; keine Delamination
� Barriereeigenschaften können maßgeschneidert eingestellt werden gegenüber:
� Sauerstoff� Wasser� Kohlendioxid� Aggressive Stoffe und Chemikalien
� Variation der Öffnungscharakterisitk der Verpackung:
� Easy Peel� Peel� Safety Peel� Festverschluss� Wiederverschluss
� Maßgeschneiderte Lösungen!
3. Wiederverwertbare Folienverpackungen
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DER EFFEKT VON
REZYKLIERTEN MATERIALIEN
AUF DEN CARBON FOOTPRINT
4. Ideen für die Zukunft
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Beispiel HDPE
Dramatische Abnahme der CO2 Emission, wenn recycelte Materialien verwendet werden!
Quelle: http://www.pvc.org/upload/documents/ACRRReport.pdf
4. Ideen für die Zukunft
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Recycling
Remark: LCA data may differ (slightly) due to different assumptions made
4. Ideen für die Zukunft
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Recycelte Materialien - Datum: 29.02.2012
NUR: 1.01 MT CO2 E/Short ton
Quelle: United States Environmental Protection Agency –http://www.epa.gov/
http://www.epa.gov/climatechange/wycd/waste/downloads/Plastics.pdf
4. Ideen für die Zukunft
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Recycelte Materialien vs. Biomaterialien – Scenario: Verbrennung mit Wärmegewinnung
http://www.natureworksllc.com/the-ingeo-journey/Eco-Profile-and-LCA/Life-Cycle-Analysis/Clamshells_rPET.aspx
Vorsicht: Studie wurde von NatureWorksbezahlt!
SOGAR NatureWorks erkennt an: „ We agree that the use of rPET is a better way of doing business as usual“!
FAZIT: rPET ist ebenso gut wie PLA!!
4. Ideen für die Zukunft
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Anmerkungen:
� Vorsicht bei LCA Daten: Je nach gemachten Annahmen können unterschiedliche Werteerhalten werden!
� BUERGO.FOL verwendet für geschäumte APET-Folien hauptsächlich recycelte Materialien aus eigener Herstellung (Verwendung eigener Produktionsreste).
� 100 % Kreislauf bei der Herstellung der Folien.
� Materialien aus Randbeschnitten oder Stanzgittern werden zu 100 % wiederverwendet
� Darüber hinaus führt das SCHÄUMEN zu bis zu 30 % Gewichtseinsparung und ist damit nochmals nachhaltiger!
4. Ideen für die Zukunft
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Übersicht der Vor- und Nachteile von Biopolymeren in 2013
++-Barrierewirkung Sauerstoff/Wasser
+++- / +Siegelfähigkeit
Eigenschaft Biopolymere Erdölbasierte Kunststoffe
Ökologie / Nachhaltigkeit ++ -
Entsorgung - / + +(+)
Mechanische Eigenschaften - +Additivierung - / + ++
Vielfalt - ++
Verarbeitung - +++Thermische Stabilität - / + +
Wasserempfindlichkeit - +
Verformbarkeit - / + ++
Geruch - / + +
4. Ideen für die Zukunft
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Biopolymere und Recycling
4. Ideen für die Zukunft
- Es gibt für Biopolymere in Bezug auf das klassisch thermomechanische Recyclingkaum Erfahrungen.
- Die geringe Menge an Biopolymeren rechtfertigt noch kein Recycling (mind. 20.000 to/a).
- Der Downcyclingeffekt wird bei Biopolymeren stärker ausgeprägt sein.
- Thermisch zu instabil, Hydrolyse und Depolymerisation. Unbedingt trocknen!
- Biopolymere (wie PLA) können die etablierten Recycling-Prozesse (wie z.B.für PET)erheblich stören
- Chemisches Recycling (Feedstock-Recycling) könnte für Biopolymere vorteilhaft sein!
- Weg von der Kompostierung!
und
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Fazit und Ausblick – Der Blick hinter den “grünen Vorhang”
� Biopolymere auf Basis nachwachsender Ressourcen werden in Zukunft sicherlich immer wichtiger werden
� Die Kompostierbarkeit verliert zunehmend an Bedeutung. Es geht (endlich) in Richtung nachwachsend!
� In 2013 besitzen die Biokunststoffe jedoch noch erhebliche Nachteile
� Materialeigenschaften müssen besser werden, Preise müssen niedriger werden
� Die Vielfalt muss sich deutlich erhöhen
� Die Voraussetzungen für Recycling von Biopolymeren müssen geschaffen werden!
� Ab 2013 sind Biopolymere nicht mehr von den DSD-Gebühren befreit!
� Es ist noch sehr viel Aufwand erforderlich, um Verbraucher aufzuklären
� Ausbau der werkstofflichen Verwertung (Recycling) für erdöl- und biobasierte Kunststoffe!
� Sehr gute Energiebilanz sowie exzellenter Carbon Footprint durch Verwendung von recycelten (erdölbasierten) Materialien
4. Ideen für die Zukunft
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4. Ideen für die Zukunft
Wir sollten aus Erdöl zunächst Kunststoffe machen....
......wenn diese nicht mehr wiederverwertet werden können...
.....kann man diese immer noch....
.....als Treibstoffe und Heizöl verwenden.
Siehe auch FOCUS Magazin | Nr. 41 (2011):
Verfahren verwandelt Abfall in Kraftstoff: Biodiesel aus Schlamm und Müll
Schau'n mer mal
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BUERGOFOL GmbH
Jahnstraße 10-1493354 Siegenburg Germany
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