Circular Flooring

CreaSolv^® Pilotanlage für gebrauchte PVC Bodenbeläge mit verbotenem Weichmacher

Das übergeordnete Ziel des Projekts ist die Herstellung neuer Produkte aus PVC Bodenbelagsabfällen und die sichere End-of-Life-Behandlung von Weichmachern, denn bisher wurden nur Verwertungsquoten von 20 % erreicht, während ein großer Teil der PVC-Abfälle nach wie vor deponiert oder verbrannt wird. Daher entwickelt das Circular Flooring Konsortium den CreaSolv^® Prozess weiter, um das PVC (Polyvinylchlorid) Polymer aus gebrauchten (post-consumer) Bodenbelägen von verbotenen alten Weichmachern (Phthalsäureester) zu trennen, die nicht mehr der EU REACH Richtlinie entsprechen.¹⁾

Die CreaSolv^®-Technologie für PVC hat im Labormaßstab ihre Realisierbarkeit bewiesen. Im Rahmen von Circular Flooring soll nun die technische und wirtschaftliche Machbarkeit des Recyclingverfahrens für PVC Fußböden im größeren technischen Maßstab nachgewiesen werden.

Die extrahierten "Alt"-Phthalsäureester wie DBP, DIBP, BBP und DEHP werden anschließend durch katalytische Hydrierung inaktiviert. Das zurückgewonnene PVC wird dann mit maßgeschneiderten Additiven weiter veredelt, bevor es in neuen Bodenbelägen wiederverwendet wird und erneut auf den Markt kommt.
Das vom Fraunhofer-Institut IVV geleitete Konsortium Circular Flooring besteht aus 11 Unternehmen und Forschungseinrichtungen. Es wird mit 5,4 Mio. EUR aus dem EU Horizon 2020 Programm gefördert und hat eine Laufzeit von Juni 2019 bis Mai 2023.

Dieses Circular Flooring Projekt beginnt dort, wo die Vinyloop^® Technologie⁶⁾ nach 16 Jahren erfolgreichem Betrieb endete, da sie nicht für die Abtrennung verbotener Weichmacher wie DEHP ausgelegt war. Die Vinyloop^® Anlage (Kapazität: 10.000 t/Jahr) wurde für das Recycling von PVC-Kabeln konzipiert, wobei Kupfer als Nebenprodukt zurückgewonnen wurde und später wurden auch PVC-beschichtete PET-Fasern recycelt (Texyloop^®). Sie war von 2002 bis 2018 in Betrieb. Vinyloop^® war ein wichtiger Bestandteil von VinylPlus⁷⁾, der freiwilligen Selbstverpflichtung der europäischen PVC-Industrie zur nachhaltigen Entwicklung.

Im Rahmen des Projekts Circular Flooring wird auf dem Gelände des Fraunhofer-Instituts IVV in Freising eine neue CreaSolv^® PVC Prototyp-Recyclinganlage gebaut. Diese Anlage wird vom Bayerischen Staatsministerium für Wirtschaft, Landesentwicklung und Energie, dem Fraunhofer IVV und dem Forschungs- und Innovationsprogramm Horizon 2020 der Europäischen Union gefördert. Der Bau des umliegenden Gebäudes hat im September 2020 begonnen.²⁾
Die Anlage soll eine Kapazität von 15-20 kg/h erreichen und ist für einen chargenweisen Betrieb und nicht für eine 24/7-Auslastung vorgesehen. Sie umfasst eine Auflöseeinheit für PVC-Abfälle, eine Filtrationseinheit für die Polymerlösung, eine Batch- oder halbkontinuierliche Extraktionseinheit und eine Einheit, die für die Trennung von PVC und Betriebsmittel vorgesehen ist, sowie eine Trocknungseinheit für PVC-Rezyklat. Der CreaSolv^® Prozess verwendet sichere Lösungsmittel, die für einen sicheren industriellen Betrieb maßgeschneidert sind.

Oktober 2021 - Die Fassade, Türen und Tore wurden fertiggestellt und die Baugerüste konnten entfernt werden. Auch die Installation der Klimaanlage auf dem Dach des Gebäudes ist abgeschlossen. Das Gebäude hat eine Höhe von 7,8 m und eine Grundfläche von 12,3 x 6,3 m. Über die Hälfte der Hallenlänge wird eine Galerieebene in 3 m Höhe eingezogen, damit die höher gelegenen Einheiten besser von oben zugänglich sind. Im Inneren des Gebäudes sind der Kran und das Gerüst für die Galerie bereits eingebaut, und es werden Vorbereitungen für weitere Inneninstallationen getroffen.³⁾

November 2022 - Das neue Technikum am Fraunhofer IVV befindet sich in der Inbetriebnahmephase und wird 2023 den Routinebetrieb aufnehmen.

> 100 m² explosionsgeschützter Bereich auf 2 Etagen mit moderner Ausstattung
Externe Prozesskontrolle
Produktionskapazität: >50 kg pro Tag
TRL 5-6

November 2023 - Das großtechnische Zentrum für das Recycling von lösemittelhaltigen Kunststoffen wurde eröffnet. Es wird derzeit im Rahmen des EU-Projekts "Circular Flooring" für das Recycling von Weichbodenbelägen und die Herstellung eines weichmacherfreien PVC-Rezyclats genutzt

4. Juli 2024 - Circular Flooring präsentierte die wichtigsten Erkenntnisse und Ergebnisse des Projekts auf seiner Abschlusskonferenz in Brüssel. Nach 5 Jahren Forschung wurde bewiesen, dass

es möglich ist, mit dem CreaSolv® Verfahren weichmacherfreie PVC-Rezyklate aus ausgedienten elastischen Bodenbelägen herzustellen, mit denen gefährliche, heute verbotene Weichmacher aus PVC-Abfallböden effizient entfernt werden können.
das zurückgewonnene PVC der EU-Verordnung REACH entspricht und daher zur Herstellung neuer PVC-Bodenbeläge verwendet werden kann. Das Projekt unterstützt somit das Ziel der EU, eine europäische Kreislaufwirtschaft zu schaffen.
die technische Machbarkeit des Prozesses im Pilotmaßstab gegeben ist, um den Weg für eine Ausweitung auf kommerzielle Dimensionen zu ebnen.

"Das Ziel des Circular Flooring Projekts war es, herauszufinden, wie der CreaSolv® Prozess im industriellen Maßstab eingesetzt werden kann.“
Das Circular Flooring Konsortium hat sich dieser Herausforderung gestellt, indem es einen Recyclingprozess entwickelt hat, der die Möglichkeit bietet, PVC von unerwünschten verbotenen Alt-Weichmachern zu trennen und damit PVC für die künftige Produktion von Bodenbelägen zu verwerten. Gleichzeitig werden die abgetrennten Weichmacher in unkritische Weichmacher umgewandelt, die mit der EU-Gesetzgebung konform sind und die Bedürfnisse der Verbraucher im Hinblick auf die Kreislaufwirtschaft erfüllen. Link zum Projektvideo 2

Publikationen:

Wagner, S., Schlummer, M. ‘Application of solvent-based dissolution for the recycling of polyvinylchloride flooring waste containing restricted phthalate plasticizers’, Resources, Conservation and Recycling, vol.211 - Link
Windels, S., Nienke, S., Wouter, S., De Vos, D. (2024) ‚Catalytic revalorization of plastic waste phthalate plasticizers into simple aromatics and alkenes’, Front. Chem. Eng., vol.6 - Link
Diefenhardt, T. Schlummer, M. (2023) ‘A step towards CIRCULAR FLOORING’, EU Research, Spring 2023 vol. (34) - Link
Wagner. & M. Schlummer (2020): Legacy additives in a circular economy of plastics: Current dilemma, policy analysis, and emerging countermeasures. Resources, Conservation and Recycling. (158) 2020. - Link
S. Windels; T. Diefenhardt; N. Jain; C. Marquez; S. Bals; M. Schlummer & D.E. De Vos (2022): Catalytic upcycling of PVC waste-derived phthalate esters into safe, hydrogenated plasticizers. Green Chem (24) 754-766 - Link

NONTOX Policy Brief

Oktober 2021 - Mit einem gemeinsamen Fokus auf Recycling und Ökodesign haben sich 5 von der Europäischen Kommission finanzierte Projekte "NONTOX, Circular Flooring, CREAToR, PLAST2bCLEANED und REACT" zusammengeschlossen, um das Bewusstsein für die Vorteile der Umsetzung der Grundsätze der Kreislaufwirtschaft zu schärfen, und den NONTOX Policy Brief mit 6 Empfehlungen entwickelt.

Durch ihre Forschung treibt diese Projektgruppe Öko-Innovation voran, um Recyclingeffizienz zu ermöglichen und den Kreislauf der Wiederverwendung von Kunststoffen in Europa zu schließen....und kämpft (wie viele andere) mit der ständigen Verwechslung von physikalischen und chemischen Prozessen, die in Empfehlung Nummer 2 adressiert wird: Recommendation number 2: Qualify Solvent-based Purification / Dissolution Recycling as “Physical Recycling” in the Taxonomy Climate Delegate Act und nicht als chemisches Recycling, wie es derzeit fälschlicherweise klassifiziert wird.

NONTOX arbeitet auch mit dem CreaSolv^® Prozess. -> Link

Circular Flooring Homepage - Link

Circular Flooring Project Video 1 – Link

Circular Flooring Project Video 2 - Link

Circular Flooring Flyer – 18 February 2021 – Deutsch und Englisch
Circular Flooring Rollup – 18. Februar 2021 – Link
NONTOX Policy Brief – 07 October 2021 - Link
Eco-innovation: Enabling the transition towards a green economy and society – 22 June 2021 – Link

Headerphoto: Circular Flooring project

Literature

Circular Flooring News “Construction of the CreaSolv^® PVC prototype recycling plants has started” posted 11 December 2020 – Link
Circular Flooring News “Update on construction progress of CreaSolv^® PVC prototype recycling plant” posted 11 October 2021 – Link
Wikipedia "Vinyloop" - Link
VinylPlus "Recycling" - Homepage - Link