Für die Industrie eröffnen Rezyklate neue Wege in der Geotextilproduktion. Im Projekt GREEN zeigt das Fraunhofer Cluster of Excellence Circular Plastics Economy CCPE, dass sich Polypropylen (PP)-, Polyethylenterephthalat (PET)- und High-Density-Polyethylen (HDPE)-Rezyklate zu Vliesen, Fasern und Membranen verarbeiten lassen, die industrielle Anforderungen erfüllen. Damit entstehen Optionen für den Einsatz in bestehenden Produktionslinien und neue Wertschöpfungsketten im Geotextilmarkt.
Geokunststoffe sind unverzichtbar für Anwendungen in Infrastruktur, Wasserwirtschaft, Bergbau und vielen weiteren. Gleichzeitig wächst der Druck auf Hersteller und Verarbeiter, den Einsatz von Neuware-Kunststoffen zu reduzieren und recyclingfähige Materialkonzepte zu etablieren. Genau hier setzt das Projekt GREEN an: Ziel ist die Entwicklung leistungsfähiger Geotextilien auf Basis recycelter Kunststoffströme, die industrielle Anforderungen ebenso erfüllen wie ökologische und regulatorische Vorgaben.
Rezyklate werden zur belastbaren Rohstoffbasis für Geotextilien
Im Fraunhofer-CCPE-Projekt GREEN wurden belastbare Ergebnisse für den Einsatz von Rezyklaten in Geotextilien erzielt. Die Untersuchungen zeigen, dass sich kontaminationsarme Stoffströme für hochwertige Geokunststoffe eignen und bereits heute industriell nutzbar gemacht werden können. Damit adressiert GREEN zentrale Herausforderungen der Branche: die Verfügbarkeit geeigneter Rezyklate, stabile Produktionsprozesse und die ökologische Absicherung zirkulärer Materialströme.
Die Rezyklatuntersuchung belegt, dass sich auch Post-Consumer-Stoffströme für langlebige Geotextilanwendungen erschließen lassen. Durch rheologische Modifikation, Restabilisierung und den gezielten Einsatz von Kompatibilisatoren konnten PP- und PET-Rezyklate erfolgreich versponnen und mechanisch stabilisiert werden. Alterungstests bestätigten zudem eine hohe Beständigkeit der entwickelten Materialien. Besonders HDPE-Membranen zeigten auch nach längeren Prüfzeiträumen keine kritischen Festigkeitsverluste.
Umweltverträglichkeit durch umfangreiche Prüfungen bestätigt
Im Rahmen der Umweltbewertung wurden Vliesstoffe aus recyceltem PET (r-PET) und recyceltem PP (r-PP) sowie PE-Membranen nach DIN EN 16637-2 untersucht. Die Elutions- und Ökotoxizitätstests bestätigten eine geringe Stofffreisetzung und keine relevanten ökotoxikologischen Effekte in Daphnien- und Algentests. Per- und polyfluorierte Alkylsubstanzen (PFAS) lagen unterhalb der Nachweisgrenze.
Die Ergebnisse zeigen, dass Rezyklate in Geotextilien sicher eingesetzt werden können, sofern definierte Prüf- und Verarbeitungsstandards eingehalten werden. Damit liefert GREEN wichtige Daten für zukünftige regulatorische Anforderungen und die industrielle Qualitätssicherung.
Konkreter Nutzen für Hersteller und Recycler
Für Geotextilhersteller, Vliesstoffhersteller und Recyclingunternehmen ergeben sich konkrete wirtschaftliche Vorteile. Kontaminationsarme Rezyklatströme reduzieren Prozessstörungen und erhöhen die Produktionssicherheit. Gleichzeitig entstehen neue Verwertungspfade für Post-Consumer-Kunststoffe mit höherer Wertschöpfung.
Pilotversuche im Fraunhofer-Umfeld belegen die Übertragbarkeit der entwickelten Ansätze auf industrielle Produktionslinien. Die Ergebnisse zeigen, dass sich Verarbeitbarkeit, Materialqualität und Umweltanforderungen gemeinsam adressieren lassen – ein entscheidender Schritt für den breiteren Einsatz von Rezyklaten in technischen Geotextilien.
Von stabileren Prozessen bis zu neuen Recyclingmärkten
Die Arbeiten im Projekt GREEN bündeln unterschiedliche Kompetenzen innerhalb des Fraunhofer CCPE. Das Fraunhofer LBF koordinierte das Projekt und entwickelte Konzepte zur Aufbereitung und Additivierung der Stoffströme. Weiterhin wurden die Alterungsversuche durchgeführt. Das Fraunhofer IAP untersuchte die Verspinnbarkeit der Rezyklate und optimierte die Herstellung von Fasern und Vliesen. Die Verarbeitung zu Membranen sowie Elutionsuntersuchungen und eine ökologische Bewertung erfolgten am Fraunhofer UMSICHT. Die Ökotoxizitätstests wurden durch das Fraunhofer IME durchgeführt.
Durch die enge Zusammenarbeit entlang der gesamten Wertschöpfungskette – von der Rezyklataufbereitung über Additivierung und Verarbeitung bis hin zur Umweltbewertung – entstand eine praxisnahe Grundlage für den Transfer in industrielle Anwendungen.
Ausblick und Beteiligungsmöglichkeiten für die Industrie
Im nächsten Schritt sollen Additivierungskonzepte weiter optimiert, Spinn- und Membranprozesse skaliert und Demonstratoren in größeren Produktionsumgebungen umgesetzt werden. Parallel arbeitet das Fraunhofer CCPE an der weiteren Standardisierung von Prüfverfahren sowie an Whitepapers, Patenten und Transferformaten für die Industrie.
Gesucht wird der Austausch mit Unternehmen aus Geotextilherstellung, Vliesstoffproduktion, Kunststoffverarbeitung, Recycling, Additivierung und angrenzenden Anwendungsfeldern. Unternehmen können sich in Pilotierungen, Materialbewertungen, Technologietransfer und gemeinsame Entwicklungsprojekte einbringen. Ziel ist es, belastbare Rezyklatströme und industrielle Verarbeitungsprozesse gemeinsam weiterzuentwickeln und den Einsatz nachhaltiger Geotextilien schneller in den Markt zu bringen.
Text: Fraunhofer CCPE