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Definition von Open- und Closed-Loop-Systemen

Normungsbedarf aus der Deutschen Normungsroadmap Circular Economy als Grundlage 

  

Einstieg ins Thema

  


Bereits bestehende Definitionen in Normen

Was ist schon da? (Definitionen, Dokumente,...)

Normen und Standards

  • DIN EN 17410, Kunststoffe - Geregelter Recyclingkreislauf von Fenster- und Türprofilen aus PVC-U
  • DIN EN 17615, Kunststoffe - Umweltaspekte - Begriffe
  • DIN SPEC 91446, Klassifizierung von Kunststoff-Rezyklaten durch Datenqualitätslevels für die Verwendung und den (internetbasierten) Handel
  • DIN EN 45557, Allgemeines Verfahren zur Bewertung des Anteils an recyceltem Material von energieverbrauchsrelevanten Produkten Recycled content
  • DIN EN 13430, Verpackung - Anforderungen an Verpackungen für die stoffliche Verwertung
  • ISO 59004, Circular economy - Vocabulary, principles and guidance for implementation
  • Diverse harmonisierte Normen zur Bauprodukteverordnung

Rechtsnormen

  • EU 2022/1616 food contact legislation
  • Entwurf zur ELV-R (Art. 6 Nr. 1 Abs. 2)
  • Definition und Kriterien für hochwertiges Recycling gemäß Kreislaufwirtschafts gesetzt §8 in Kombination mit § 6(2)

Weitere Veröffentlichungen

Ergebnisse zusammengefasst

Für welche Werkstoffe ist das Thema "Definition von Open- und Closed-Loop-Systemen" noch relevant?


Interessierte

  • Johannes Leis, Sächsisches Textilforschungsinstitut e.V.

  • Dr. Marcus Leistner, KRAHN Chemie Deutschland

  • Katarina Vogel, Mubea Carbo Tech

  • Daniela Konrad, Hochschule Bremen (Baubranche)
  • K-A Weiß, FhG ISE (Erneuerbare Energien)


Herausforderungen/Fragen

Definition

  • Festlegung und Definition der Systemgrenzen in denen ein Closed- und ab wann Open-Loop stattfindet
  • Muss sich auf Stoff- bzw. Materialebene beziehen
  • Ab wieviel % spricht man von Kreislauf?
  • Ist closed loop nur, wenn es in genau das gleiche Produkt kommt, z.B. (Radkappe) oder auch, wenn es in der gleichen Produktart woanders (z.B. Textilbezug im Auto) eingesetzt wird? Muss die Qualität gleichbleiben oder geht auch Downcycling in derselben Produktart?
  • Nachhaltigkeitsbewertung. Wie nachhaltig sind diese Systeme?
  • Nicht nur die Anzahl der Kreisläufe sollte bewertet werden, sondern auch in Zusammenhang mit der zeitlichen Nutzung je Kreislauf
  • Soweit ein Material (z.B. PET, Al-Legierung ,... ) gut in seiner ursprünglichen Ausprägung genutzt werden kann, ist eher von closed Loop auszugehen
  • Kaskadische Systeme die in anderen Nutzungszusammenhänge führen und mit einer potentiellen Degradierung der Materialien einhergehen (z.B. Faserlängen, Polymerkettenlänge, Verunreinigungen, ....) fallen in den Bereich der open loop

Allgemein

  • Kenngrößen
  • Rezyklatverwendung
  • Sortenvielfalt
  • Produktgröße, z.B. Gebäude
  • Nachhaltige Endanwendungen für Recyclingmaterialien
  • Kommerzielle Machbarkeit
  • Manche Bedarfe können nur zum Bruchteil mit Feedstocks aus Loops gedeckt werden
  • Materialeignung
  • Materialkennzeichnung
  • Datensysteme über die gesamten Wertschöpfungskreisläufe
  • Zugriffsrecht
  • Technologieoffenheit
  • Innovation vs. bestehende Recyclingsysteme

Sammlung und Sortierung

  • Betrachtung von Rücknahmesystemen , gerade im B2B Bereich (freiwillige unternehmensspezifische und kollektive Rücknahmesysteme, Anforderungen daran)
  • Definition der Verantwortlichkeit der Rücknahme (inverkehrbringer, Hersteller?)
  • Branchenübergreifende Rückführsysteme (wie bei der Pfandflasche)
  • Pfandsysteme für Transportbehälter um getrenntes Material kostengünstig zum Recycler zu transportieren, ohne das Transportbehälter wieder zum Unternehmen teuer zurückzutransportieren
  • Regulierung von Eigentums- und Produktverantwortung. Wenn der Hersteller weiterhin Eigentümer bliebe, würde er sich mehr um die Schließung der Kreisläufe und die Rückgewinnung/Wiederverwertung des Stoffes kümmern
  • Kosten für Sammlung von B2C-Produkten
  • Materialsortierung, zusätzlicher logistischer Aufwand und Platzmangel
  • Trennung/Sortierung nach Füllstoff-Typ (GF/T/KD) und was passiert mit KS, die mit neuartigen Füllstoffen wie Sägespänen, Stroh, Muschelschalen... gefüllt sind?

Qualität

  • Schwankende Eigenschaften des rezyklierten Materials aufgrund der Variabilität des Input-Materials
  • Schadstoffbelastung von Materialien ("Additive")
  • Grenzen für Störstoffe
  • Zusammenhang der Materialvergangenheit und/oder Inputqualität und daraus folgender Recyclingfähigkeit
  • Degradation der Materialien durch den Recyclingprozess (z.B. Polymerabbau, Faserbruch bei Papier, Verfärbung bei Glas, ...) und damit verknüpft der Abbau von Additiven und die Anreicherung ihrer Abbauprodukte
  • Alterung bei langlebigen Gütern

Bauprodukte

  • Verklebung von Materialien im Baubereich nimmt tendenziell zu. Steht der Trennung entgegen
  • Lange Lebensdauer - Bauteil z.T. alt (Bau) und man weiß nicht, was drin ist

Kunststoffe

  • Trennung/Sortierung nach Füllstoff-Typ (GF/T/KD)
  • Was passiert mit KS, die mit neuartigen Füllstoffen wie Sägespänen, Stroh, Muschelschalen... gefüllt sind?
  • Fluorhaltige Kunststoffe: PFAS-Verbot betrifft auch PTFE etc. und sorgt für Rohstoffknappheit

Faser-Kunststoff-Verbund

  • Verbundwerkstoffe: Nachverfolgbarkeit, Faserqualität nach Recycling, Hochleistungskunststoffe etc.

Verpackungen

  • Food-Contact vs. Non-Food-Contact Verpackungen

Dokumentationsanforderungen für die Rückverfolgbarkeit

Normungsbedarf aus der Deutschen Normungsroadmap Circular Economy als Grundlage 

   

Einstieg ins Thema

  


Bereits bestehende Definitionen in Normen


Was ist schon da? (Definitionen, Dokumente,...)

Normen und Standards

  • DIN EN 15343, Kunststoffe - Kunststoff-Rezyklate - Rückverfolgbarkeit bei der Kunststoffverwertung und Bewertung der Konformität und des Rezyklatgehalts
  • E DIN EN 18065, Kunststoffe - Kunststoff-Rezyklate - Klassifizierung von Kunststoff-Rezyklate durch Datenqualitätslevels für die Verwendung und den (internetbasierten) Handel (Noch im Entwurf und Übernahme/Ersatz von DIN SPEC 91446 )
  • DIN EN 45557, Allgemeines Verfahren zur Bewertung des Anteils an recyceltem Material von energieverbrauchsrelevanten Produkten
  • DIN SPEC 91446, Klassifizierung von Kunststoff-Rezyklaten durch Datenqualitätslevels für die Verwendung und den (internetbasierten) Handel
  • DIN EN 206, Beton – Festlegung, Eigenschaften, Herstellung und Konformität: Dokumentationsanforderungen zur Rückverfolgbarkeit von Betonprodukten
  • ISO 21930, Sustainability in buildings and civil engineering works - Core rules for environmental product declarations of construction products and services
  • DIN EN IEC 62474, Materialdeklaration für Produkte der elektrotechnischen Industrie und für die elektrotechnische Industrie
  • Diverse Messverfahren für Rohstoffherkunft (insbesondere Metalle)
  • CATENA X Standards
  • GS1-Germany/R-Cycle

Weitere Veröffentlichungen/Initiativen

Ergebnisse zusammengefasst

Welche weiteren Begriffe zum Thema Recyclingfähigkeit gilt es noch zu definieren?

Interessierte

  • Kristina Block, DIN CERTCO
  • Barbara Güttler, IVW: FKV Rückverfolgbarkeit
  • Johannes Leis, Sächsisches Textilforschungsinstitut e.V.
  • Julia Treichel, (Interesse an Digitalisierung, Simplifizierung, Komplexititätsreduktion)
  • José Mercado, dena (Bausektor)


Herausforderungen/Fragen

Digitalisierung/DPP

  • Interoperabilität der Systeme/Schnittstellen/Grad der Digitalisierung
  • Standards für Datenschnittstellen, Metadaten etc., um die Austauschbarkeit über Branchengrenzen zu sichern
  • (Öffentliche) Verfügbarkeit der Daten
  • Für welche Stakeholder wird der DPP gestaltet? Wer soll wie davon profitieren?

  • Pflege des DPP: wann durch wen? Berechtigungen

  • Infos auf Produkt (bspw. Agrarfolien) und deren Verpackungen?
  • Vielzahl an technischen Systemen (Barcode, RFID, Tracer, etc.). Wofür entscheide ich mich wenn ich anfangen möchte?
  • Wie können die Produkte, Vorprodukte, Zwischenprodukte markiert bzw. gekennzeichnet werden? In der Anwendung nicht sichtbare Produkte oder Schüttungen lassen sich schwer markieren
  • Berücksichtigung von Wiederverwendung in der Nutzungsphase

Allgemein

  • Transparenz
  • globales/EU-weites System (Harmonisierung)
  • Berücksichtigung von Zusatzstoffen/Farbbatches
  • Bei "alternden" Materialien Angaben zur Veränderungskinetik
  • Wie sieht die Rückverfolgbarkeit bei mehrfachen Kreisläufen aus?
  • Wie erfolgt die Bewertung der vorangegangenen Loops (was zählt wie mit rein)?
  • Wie wird technisches Know-How geschützt?
  • Risk Cycle/Verschleppung
  • Sicherung der Angaben durch neutrale Institution
  • Zertifizierungsmengen müssen unkorrumpierbar sein
  • Mehrstufige und sich verzweigende Prozesse, in denen Rezyklate jeweils mit weiteren Materialien gemischt werden. Wie werden die Rezyklate verfolgt?
  • Sollen die einzelnen Moleküle verfolgt werden, oder "rechnerische" Mengen, Hauptsache die Summe stimmt?

Produktspezifisch

  • BIM (Building Information Modeling) mitdenken

  • FKV-Bauteile "gehen verloren". Keine Nachvollziehbarkeit nach Erstnutzung
  • Keine Abfallschlüssel bzw. Entsorgungsprozesse für FKV
  • Bei Metallen ist physikalisch nicht nachweisbar, ob Rezyklat
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