Radioaktiver Abfall

Pyrolyse

Als P. bezeichnet man die Zersetzung von festen oder flüssigen Stoffen bei hohen Temperaturen (400-700 Grad C) unter Sauerstoffausschluss.

Die P. wird in verschiedenen Bereichen angewendet, u.a. beim Cracking von Benzin, zur Behandlung von Klärschlamm und zur energetischen Nutzung von Biomasse. Häufigster Anwendungsbereich ist die P. von Kunststoffgemischen und Altreifen. Hierbei entstehen P.-Gase (ca. 40 Gew.-%), leichte und schwere P.-Öle (ca. 25 Gew.-%) sowie etwa 30% Abfallstoffe, die wegen ihres Schadstoffgehalts speziell entsorgt werden müssen. Die Gase können zur Strom- und Wärmeerzeugung eingesetzt werden, die Öle lassen sich wieder in der chemischen Industrie einsetzen.

Die Entstehung von Dioxinen und Furanen lässt sich nicht mit letzter Sicherheit ausschließen. Als Verfahren zum Kunststoffrecycling ist die P. ungeeignet, da die Menge der entstehenden, nicht zur Kunststoffproduktion verwendbaren Substanzen im Vergleich zu anderen Recyclingverfahren sehr hoch ist. Aktuelle Weiterentwicklungen auf dem Gebiet der P. werden unternommen, um verstärkt den nach entsprechender Trennung und Aufbereitung anfallenden Restmüll einer Verwertung zuzuführen. Dennoch bleibt immer ein zu deponierendes Restvolumen, das mit Schadstoffen hoch belastet ist. Eine abschließende Bewertung der P. ist derzeit nicht möglich.

Lit.: U.Förstner: Umweltschutztechnik, 2.Auflage, Berlin 1991

Plastiktüte

Plastikmüll in den Ozeanen

Sogenannte Müllstrudel, Müllteppiche oder Müllinseln sind Gebiete mit einem hohen Anteil von treibenden Plastikteilchen. Durch die Meeresströmungen sammelt sich dieser Zivilisationsmüll in bestimmten Gebieten der Meere an.

Die bekannteste Müllinsel befindet sich im Nordpazifikwirbel, die die Beinamen „Great Pacific Garbage Patch“ oder „der siebte Kontinent“ erhielt. Die genaue Ausdehnung ist unbekannt, da man die Müllinsel nicht auf Luft- oder Satellitenbilder sehen kann (kleine Plastikteilchen schwimmen unter der Wasseroberfläche) und die Vermessung eines sich bewegenden heterogenen Müllteppichs äußerst schwierig ist. Schätzungen wiedersprechen sich in Größe und Ausdehnung des „Great Pacific Garbage Patch“ und reichen von fast einer Millionen km² bis zur Größe von Mitteleuropa.
Im Pazifikwirbel sollen sich 300.000 – 1.000.000 Plastikteile pro km befinden. Durchschnittlich in den Ozeanen sind es 13.000. Der an der Oberfläche treibende Plastikmüll macht nur einen geringen Anteil aus. Etwa 70 Prozent sinken ab, so fand man z.B. noch in 30 Meter Tiefe große Plastikmengen. Die Dichte des Müllteppichs beträgt ca. 5 kg/km².

Schon in den 80er Jahren entdeckte man – vor allem vor der japanischen Küste – beachtliche Mengen an Plastikmüll im Nordpazifik. Inzwischen ist bekannt, dass es sich um zwei große Müllstrudel handelt. Aber auch in den anderen Ozeanen sammelt sich Müll in den Wirbeln der Ozeane an (z.B. im Indischen Ozean, Süd- und Nord-Atlantik und Süd-Pazifik). Ferner haben Nord- und Ostsee mit dem Müllproblem zu kämpfen.

Diese Müllstrudel entstehen durch den von der Meeresströmung erfassten Müll, der in die Meereswirbel (insgesamt gibt es 9 Meereswirbel) gelangt und diese meist nicht mehr verlässt. Bei jedem Umlauf des Wirbels wird der am Rand des Wirbels schwimmende Müll frei und gelangt so in großen Mengen an die Küsten.

80 Prozent des gesamten Plastikmülls stammen vom Land. Plastikmüll gelangt durch Hochwasser, Flüsse oder kommunale Abwässer ins Meer. Außerdem entsorgen Schiffe ihren Müll unabsichtlich oder auch absichtlich im Meer. „Jährlich landen 6 Millionen Tonnen Plastikabfälle in den Weltmeeren. Von all dem Plastik, das weltweit hergestellt wird, landet ein Drittel nach einmaliger Nutzung auf dem Müll“ (Kalkreuth 2013).

Nur ein Bruchteil wird als Schwemmgut an die Küstenstrände und in die Inselbuchten getragen, insbesondere an Küsten in dicht besiedelten Regionen. Doch die Plastikmenge, die in weniger dicht besiedelten Küsten und in den Polarmeeren gefunden wird, nimmt immer mehr zu.
Der Großteil des Plastiks bleibt allerdings im Meer und stellt auch hier eine Gefahr für Tiere, Menschen und das Meer dar. Besonders prekär ist, dass Plastikmüll zwischen 20 Jahren (Plastiktüte) und über 400 Jahre (Plastikflasche) braucht, um abgebaut zu werden. Währenddessen verfangen sich Meeressäuger in den größeren Müllbestandteilen, wie z.B. in Netzen (sogenannte „Geisternetze“), und verletzen sich schwer oder strangulieren sich zu Tode. Das Plastik wird im Laufe der Zeit zerkleinert, so dass Seevögel, Fische und andere Meeressäuger, die Plastikteile mit ihrer Nahrung verwechseln und diese fressen. So gelangen die Bestandteile des Plastiks in die marine Nahrungskette und dann auch in unsere Nahrung. Die Tiere, die Plastik fressen, können dadurch ersticken, verhungern oder an Darmverschluss, Verstopfung oder an inneren Verletzungen sterben. Plastik bedroht aber auch in einer weiteren Form das Ökosystem Meer. Bestimmte Algen-, Insekten- und Planktonarten benutzen zur Eiablage schwimmendes Material. Seitdem diese Arten schwimmende Plastikbestandteile anstatt Pflanzenmaterial nutzen, legen die Eier dieser Arten auf dem Plastik größere Distanzen zurück und können sich z.T. als invasive Arten/Neozoen in neue Lebensräume ansiedeln und dort heimische Arten verdrängen und das ökologische Gleichgewicht stören.

Das Plastik nimmt Chemikalien und Giftstoffe auf, welche sich dann in der Nahrungskette anreichern (Giftakkumulation). Ein Beispiel ist PCB, das in Verdacht steht, auf das Hormonsystem zu wirken und krebserregend zu sein. Weiterhin sind im Plastik Bisphenol A oder auch Weichmacher auf Basis von z.B. Phtalaten enthalten, die beim Abbau des Plastiks ins Meerwasser abgegeben werden und durch ihre hormonähnliche Wirksamkeit in Verdacht stehen Unfruchtbarkeit, Leberschäden oder Verhaltensstörungen beim Menschen zu fördern. Bei Meerestieren schädigen Phtalate und Bisphenol A das Erbgut und den Hormonhaushalt. Diese Stoffe schaden also durch die Anreicherung der Giftstoffe in der Nahrungskette nicht nur den Meerestieren, sondern auch dem Menschen, der sich größtenteils von diesen Meerestieren ernährt.

Auch für die Wirtschaft hat dieses Müllproblem Folgen. Bei vielen Inseln, an deren Stränden Müll angeschwemmt wird, hat dies Auswirkungen auf den Tourismus. Die Kosten für die Säuberung der Strände sind hoch. Auch der Schiffsverkehr und die Fischereiwirtschaft sind betroffen, da sich größere Müllteile in den Schiffschrauben und Fischernetzen verfangen.
Eine Entfernung der Müllstrudel ist - durch die horizontale und vertikale Ausdehnung und der damit verbundenen kosten- und energieintensiven technischen Verfahren zur Trennung von Meerwasser und Kunststoffpartikeln - schwierig. Auch die anschließende Entsorgung des Mülls ist aufwendig. Die Vorrichtungen zum Sammeln der Plastikteilchen könnten zudem schädlich für Pflanzen- und Tierwelt sein. Erschwerend kommt hinzu, dass sich die meisten Staaten für das Müllproblem in den Ozeanen nicht verantwortlich fühlen.
Daher sind bis jetzt globale, und auch regionale, politische oder wirtschaftliche Maßnahmen nicht in Sicht, die einerseits eine Beseitigung des Mülls regeln und andererseits Anreize zur Plastikvermeidung und Recycling geben. Dies muss unbedingt nachgeholt und geregelt werden. Desweiteren muss die Entsorgung von Müll im Meer verboten, streng kontrolliert und entsprechend geahndet werden.

Jeder einzelne Verbraucher kann durch Maßnahmen wie Müllvermeidung, richtige Müllentsorgung und Recycling zum Schutz der Meere beitragen!

Li.:

Kalkreuth, Ulf (2013): Der Mensch und das Meer. [Stand:17.01.2013].
Museum für Gestaltung Zürich (o.J.): Plastikmüll Strudel. [Stand: 06.05.2013]
NABU (2010): Müllkippe Meer. [Stand: 06.05.2013]
Roberts, Callum (2013): Der Mensch und das Meer. München: Deutsche Verlags-Anstalt.
Scinexx (2011): Größe des pazifischen Müllstrudels übertrieben? [Stand: 17.01.2013]
TTT (2013): Eine alarmierende Ausstellung über Müll in den Ozeanen. [Stand: 17.01.2013].
Victor, Jean-Christophe (2011): Mit offenen Karten - Inseln aus Müll?. Strasbourg, Arte.

Plastikfolie

Pfandverpackung

Pfandflasche

MVA

Müllverbrennung

Bei der M. unterscheidet man die Hausmüllv. und die Sondermüllv. Bei der Verbrennung erfolgt eine möglichst vollständige Oxidation vor allen der organischen Stoffe aber auch sonst oxidierbarer Stoffe.

Die M. ist in weiten Teilen der Bevölkerung seit Jahrzehnten umstritten; angesichts der vor der Schließung stehender Mülldeponien setzt sich in vielen Regionen die M. jedoch als langfristige "Lösung" der Abfallprobleme zunehmend durch.

siehe auch Stichwörter Sondermüllverbrennungsanlage und
Abfall

Mülltourismus

Müllteppich

Müllstrudel

Müllsammlung

Müllpyrolyse

Müllinsel

Mülldeponie

Müll

Mehrwegverpackungen

Mehrwegflasche

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Mehrkammer-Müllsystem

Kunststoffe

Als Kunststoff (organisches Polymer) (umgangssprachlich Plastik) bezeichnet man einen Festkörper, dessen Grundbestandteil synthetisch oder halbsynthetisch aus reaktionsfähigen organischen Molekülen hergestellt wird.

In Europa werden Kunststoffe mehrheitlich auf Erdölbasis (Naphtha, Erdöl) hergestellt, während in den USA hauptsächlich Erdgas als Rohstoff eingesetzt wird.

Innerhalb Europas ist Deutschland der größte Kunststoff-Produzent. Die Jahresproduktion betrug in Deutschland 2011 11,86 Mio. t (vgl. UBA 2013), 1,13 Mio. Tonnen mehr als im Jahr 2009. Die größte Menge entfiel bei der Plastikherstellung auf die Verpackungen (34,7% der verarbeiteten Kunststoffe, vgl. UBA 2013). „2008 wurden weltweit 260 Mill. T Kunststoffe produziert; 8% der weltweiten Ölproduktion wurde dafür benötigt“. (R.C. Thompson et al.: Plastics, the environment and human health. Current consenses and future trends, in: Philosophical Transactions of the royal Science B 364, 2009, S. 2153-2166, Zit. n. Callum 2013:220).

Auf jeden deutschen Bürger kommen im Jahr über 20kg Plastikverpackungen.

Der weltweite Anstieg der Kunststoffproduktion zieht auch eine zunehmende Anzahl an Kunststoffabfälle nach sich. 2011 fielen 5,45 Mio. t. Kunststoffabfälle an. Seit 2009 ist die Menge an Kunststoffabfälle um 10% angestiegen. Laut UBA (2013) „waren ca. 4,44 Mio. t Post-Consumer-Abfälle und ca. 1,01 Mio. t Produktions- und Verarbeitungsabfälle. […] Von den ermittelten 5,448 Mio. t Kunststoffabfällen wurden rund 42 % (2,295 Mio. t) einer werkstofflichen, 56 % (3,034 Mio. t) einer energetischen (Müllverbrennungsanalagen) sowie 1 % (0,053 Mio. t) einer rohstofflichen Verwertung (im Ausland) zugeführt. Der Rest (0,066 Mio. t) wurde beseitigt.“.

Die Recyclingrate liegt bei der Kunststoffindustrie bei 71% (Kunststofferzeugung) und 90% (Kunststoffverarbeitung). Bei Abfällen aus den privaten Haushalten und gewerblichen Verbrauchern liegt die Recyclingsrate aufgrund von Verschmutzungen nur bei 30-35%. Aus Umweltschutzgründen möchte man eine möglichst werkstoffliche Verwertung des Plastikabfalls erzielen.

Kunststoffe besitzen gegenüber anderen Werkstoffen wie

Holz und Metallen durchaus Vorzüge, wie die hohe Flexibilität und gute Verarbeitung sowie der geringere Energieaufwand bei der Herstellung. Durch das geringe spezifische Gewicht werden Kunststoffe als Transportgefäße häufig anderen, schweren Materialien vorgezogen. Zudem ist Plastik in vielen Anwendungsgebieten praktisch: Es ist leicht, stabil, sehr gut formbar und billig. Vorteile von Kunststoffverpackungen bestehen darin, dass sie z.B. Lebensmittel länger haltbar machen und vor Verunreinigungen schützen.

Je nachdem, welche Eigenschaften das Plastik haben soll (leicht, stabil, verformbar, etc.) werden andere Inhaltstoffe verwendet.

Die verschiedenen Arten von Kunststoffe werden unter ihrem jeweiligen Eigennamen besprochen (Polyethylen, Polypropylen, PVC, Polystyrol, Polyethylenterephthalat etc.). Hier sollen nur die Probleme und Risiken dargestellt werden, die beim Umgang mit Kunststoffen auftreten:

Durch die Wanderung von Inhaltsstoffen der Kunststoffe (insbesondere von nicht festgebundene hormonähnliche Stoffe wie BPA und Weichmacher) in angrenzende Stoffe (Migration) treten Gesundheitsgefährdungen auf, zumal in Plastik viele giftige Additive enthalten sind. Dies geschieht vor allem bei Hitze. So findet man Stoffe aus Verpackungen oder aus Produktionsprozessen in den verpackten Lebensmitteln. Besonders relevant ist dies für Lebensmittelverpackungen und Haushaltsgegenstände aus Kunststoffe. In Plastik sind häufig Weichmachern (Phtalate), BPA Bisphenol A (die u.a. Konserven länger haltbar machen sollen), Farbstoffe, Hilfsstoffe, Gleitmittel, Zähigkeitsverbesserer und Silikone. Einige der Bestandteile des Plastiks stehen im Verdacht gesundheits- und umweltschädlich zu sein, möglich ist z.B. die Förderung von Fettleibigkeit, Diabetes, Krebs, Unfruchtbarkeit und Störung der Gehirnentwicklung. BPA ist z.B. ein chem. Dickmacher und ruft u.a. Veränderungen im Gehirn (Hyperaktivität, Aggressivität) hervor. Schon in geringer Dosis (noch unter Grenzwerten) ist Bisphenol A wahrscheinlich schädlich. Besonders gefährlich ist es für Schwangere und Kleinkinder besonders (fruchtschädigend für Kind im Mutterleib).
Kunststoffe sind nicht kratzfest. Beim täglichen Gebrauch können sich Späne ablösen, die unbemerkt verschluckt und aus denen Additive des Kunststoffs im Magen freigesetzt werden können (z.B. Zahnbürste, Hausrat, Schreiber).
Kunststoffe sind wenig temperaturbeständig. Beim Erhitzen von einigen Kunststoffe (z.B. PVC, Polystyrol) bilden sich giftige Zersetzungsprodukte.
Einige Kunststoffe können gesundheitsschädliche Dämpfe abgeben. Besonders die Formaldehydharze müssen in diesem Zusammenhang genannt werden (Bindemittel für Spanplatten und Beschichtungen). Aus Kunststoffe entweichen in geringen Mengen Rest-Monomere und zahlreiche Additive und belasten somit die Umgebungsluft.
Bei der Produktion von Kunststoffe werden erhebliche Mengen an Erdöl und anderen nicht nachwachsenden Rohstoffen, z.B. Erdgas, verbraucht (Nachwachsende Rohstoffe).
Kunststoffe sind typische Wegwerfprodukte (Abfallvermeidung).

Bei der Verbrennung von PVC in Müllverbrennungsanlagen entstehen Dioxine und Chlorwasserstoff; daneben werden Schwermetalle (Cadmium) freigesetzt. Kunststoffe können unterteilt werden in solche, die bei der Verbrennung wenig Schadstoffe freisetzen (Polyethylen, Polypropylen) und solche, die viel Schadstoffe freisetzen (PVC, Polystyrol). Für den Verbraucher ist eine Unterscheidung der Kunststoffe praktisch schwer möglich, da eine Kennzeichnungspflicht nicht besteht. Daher sollte auf Kunstoff-Einwegprodukte und Kunststoffe für den Lebensmittelkontakt weitgehend verzichtet werden.

Für den Verbraucher gibt es fast gar keine Hinweise, welche Stoffe im Plastik enthalten sind und ob sie gesundheitsschädlich sind. Dies wird heftig kritisiert.

Um die Verbraucher trotzdem zu schützen, gibt es zum Beispiel für Phtalate und Bisphenol A festgelegte gesetzliche Grenzwerte( es darf nur eine geringe Mengen ins Lebensmittel übergehen). Allerdings gibt es nicht für alle Substanzen, die im Plastik enthalten sind, Grenzwerte. Zudem sind die Grenzwerte häufig viel zu hoch festgesetzt (vgl. Behlendorf & Halim 2013).

Deshalb wird gefordert, dass nur noch Chemikalien verwendet werden dürfen, die nachweislich unbedenklich sind. Einige Länder arbeiten an einem besseren Verbraucherschutz, z.B. Dänemark, die bestimmte Phtalate verboten haben, Schweden, die an einem Totalverbot von BPA arbeiten, Frankreich, in dem BPA in Lebensmittelverpackungen ab 2015 verboten sein wird. In Deutschland gibt es bis jetzt keine Verbote von Phtalaten oder BPA. Hierzulande wartet man auf die Ergebnisse der europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit, die diese Substanzen prüft.

Man kann als Verbraucher die Gefährdung, die vom Plastik ausgehen kann, nicht feststellen, darum wird geraten, soweit wie möglich Plastik und unnötige Plastikverpackungen zu vermeiden.

Aus Umwelt- und Gesundheitsgründen wird immer mehr auf BioPlastik gesetzt. Diese Sorte Plastik besteht aus
Mais (Stärke anstatt Erdöl). Durch die Verwendung von Milchsäure wird kein BPA, keine Weichmacher, Phtalate und kein Styrol verwendet. Die Unternehmen, die dieses natürlich hergestellte Kunststoffgranulat verarbeiten wollen, müssen sich auch verpflichten, keine Schadstoffe zu verwenden. Bis jetzt ist BioPlastik noch ein Nischen-Produkt. Es wird vor allem in der Biobranche verwendet (Verpackung von Biogemüse/Obst). Man erkennt BioPlastik-Verpackungen daran, dass sie laut knistert, ein grünes Biosymbol trägt und teurer ist.

Lit.

Behlendorf, Nina/Hosny, Halim (2013): ZDFzoom: Eingeschweißt und abgepackt - Wie sicher ist unser Essen?. [Reportage].Mainz: ZDF
UBA (2013): Aufkommen und Entsorgung von Kunststoffabfällen. [Stand: 12.06.2013].

Kreislaufwirtschaftsgesetz

Kommunale Abfallbeseitigung

Nach dem Abfallgesetz sind Kreise und kreisfreie Städte verpflichtet, die K. zu regeln.

Die praktische Durchführung der Beseitigung häuslicher Abfälle (Hausmüll, Sperrmüll, hausmüllähnlicher Gewerbemüll) kann privaten Unternehmen übertragen werden. Die Abfallbeseitigung umfaßt das Sammeln, Transportieren und Verwerten des Abfalls in Sortierungs- oder Kompostierungsanlagen bzw. das Beseitigen auf Deponien oder in Müllverbrennungsanlagen.

Die Abfälle werden von den Haushalten überwiegend in Müllbehältern unterschiedlicher Größe oder in Säcken für die Abfuhr bereitgestellt. Eine lose Sammlung erfolgt bei Sperrmüllsammlungen. Die Abfälle werden mit Hausmüllsammelfahrzeugen gesammelt und zur Beseitigung transportiert. Beseitigungsmethoden sind: Recycling (getrennte Sammlung), Müllverbrennung, Kompostierung, Pyrolyse. Bei allen Beseitigungsmethoden fallen Reststoffe an, die auf der Deponie abgelagert werden müssen.

Durch die Verpackungsverordnung, die die Hersteller von Verpackungen verpflichtet, ein stoffliches Verwertungssystem außerhalb der K. einzurichten, ist eine Verlagerung der Abfallmengen zu erwarten.

Klärschlammverordnung

(AbfKlärV). Am 25.6.1982 erlassene Rechtsverordnung der Bundesregierung zur Kontrolle der Klärschlammverwertung in der Landwirtschaft.

Sie legt die maximal tolerierbaren Gehalte an Schwermetallen im Klärschlamm und im beaufschlagten Boden fest und schreibt entsprechende Untersuchungen vor.
Nach der Novelle der K. im Juli 1992 wurden die Grenzwerte für Schwermetalle deutlich strenger und erstmals Grenzwerte für Dioxine und
Furane, AOX und PCB festgelegt.
Es dürfen pro Hektar innerhalb von 3 Jahren maximal 5 t Trockenmasse ausgebracht werden, was durch verschärfte Nachweispflichten besser überwacht werden soll.
Die bodenverbessernde und düngende Wirkung von Klärschlamm kann durch die Verunreinigung mit Schwermetallen und organische Schadstoffe wie chlorierte Kohlenwasserstoffe oder Dioxine nicht genutzt werden.
Nach der K. darf Klärschlamm auf einem landwirtschaftlichen Boden nicht ausgebracht werden, wenn der Klärschlamm oder der Boden die in der Tabelle angegebenen Grenzwerte überschreiten.

Hydrozyklon

Als H. bezeichnet man die zur Zeit leistungsfähigste Anlage zur Sortierung von Kunststoffgemischen; eine sortenreine Rückgewinnung der Polyolefine ist möglich.

Nach dem Zermahlen des angelieferten Gemischs werden die Kunststoffschnitzel in Wasser aufgerührt und in einer Zentrifuge aufgrund ihrer spezifischen Dichte getrennt. Aus der Polyolefin-Fraktion lassen sich wieder relativ hochwertige Produkte herstellen. Als Probleme bei diesem Verfahren sind die Entsorgung der anfallenden Reststoffe sowie die Notwendigkeit eines geschlossenen Wasserkreislaufs zu nennen. In Deutschland werden nach erfolgreichem Betrieb einer Pilotanlage in Blumenrod (Lkr. Coburg) mit 4.000 t/a mehrere Anlagen betrieben bzw. errichtet

Siehe auch Recycling.