Flaschen mit Kunststoffgranulat-Proben: Die Forscher stellten fest, dass sich eine getrennte Sammlung positiv auf die Rezyklatqualität auswirkt.

Bild: Fraunhofer IVV

Geruchsvermeidung bei Kunststoff-Rezyklaten Wie weniger Gestank zu besserem Recycling führt

13.04.2020

Sollen Kunststoff-Rezyklate aus Verpackungsabfällen zur Herstellung neuer Produkte eingesetzt werden, müssen sie sensorisch hohen Anforderungen genügen. Oft weisen die Rezyklate jedoch Störgerüche auf, von denen einige bislang nicht identifiziert werden konnten. Eine Studie zeigt nun Wege auf, wie sich die üblen Gerüche vermeiden lassen.

Das Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV hat in einer Studie die sensorischen Eigenschaften von Post-Consumer-Einkaufstüten aus Low-Density-Polyethylen (LDPE) aus unterschiedlichen Sammelsystemen analysiert. Mit kombinierten chemo-analytischen Methoden identifizierten die Forscher dabei mehr als 60 geruchsaktive Substanzen. Sie liefern Hinweise für eine gezielte Strategie der Geruchsvermeidung.

Das Identifizieren der für den Störgeruch verantwortlichen Substanzen ist dabei die Grundvoraussetzung, um Maßnahmen der Geruchsoptimierung ergreifen zu können. Bei dem Großteil der in der Studie aufgedeckten Geruchsstoffe handelt es sich um typische Stoffwechselprodukte von Mikroorganismen. Eine große Anzahl der Geruchsstoffe wies daher einen käseartigen und fäkalen Geruch auf; unter ihnen wurden etwa Carbonsäuren und schwefelhaltige sowie stickstoffhaltige Komponenten ermittelt.

Vor allem die chemische Struktur der gefundenen Geruchsstoffe gibt Aufschluss über deren Ursprung. Anhand dieser Informationen werden die Eintragswege in den Verpackungsabfall und über den Recyclingprozess in das Rezyklat nachvollziehbar. Je nachdem, an welchem Prozessschritt ein Geruchsstoff nicht entfernt werden kann oder sogar neu entsteht, können gezielte Maßnahmen zur Reduktion oder zur Vermeidung einer Neubildung abgeleitet werden.

Weniger Geruchsstoffe durch Mülltrennung

Die Studie hat gezeigt, dass bereits die Art, wie die Verpackungsabfälle gesammelt werden, einen entscheidenden Einfluss auf die Geruchsqualität der Einkaufstüten ausübt. Deutliche Vorteile bringt die getrennte Sammlung im Gelben Sack. Die über diesen Weg gesammelten Abfälle wiesen eine signifikant geringere Gesamtgeruchsbelastung auf.

Intensivere käseartige, schweißige und fäkale Geruchsnoten besaß hingegen die Abfallfraktion, die im allgemeinen Hausmüll gesammelt worden war. Der höhere organische Anteil im Restmüll begünstigt die Entstehung von mikrobiellen Abbauprodukten. Weiterhin konnte gezeigt werden, dass die untersuchten Einkaufstüten aus der getrennten Sammlung, die bei 60 °C gewaschen wurden, weniger Geruchsstoffe und einen geringeren Gesamtgeruch aufwiesen als die ungewaschenen.

Methoden der Geruchsidentifizierung

Zur Identifizierung der Gerüche setzte das Wissenschaftlerteam Methoden der analytischen Sensorik ein. Im Rahmen der Studie erfolgte die sensorische Bewertung der Probenmaterialien durch ein geschultes Sensorik-Panel.

Die ursächlichen Geruchsstoffe wurden mittels chemo-analytischer Methoden wie Gaschromatographie-Olfaktometrie sowie zweidimensional gekoppelt mit Massenspektrometrie aufgeklärt. So ließen sich sowohl die chemische Struktur bestimmen als auch mögliche Bildungswege und Quellen der Geruchsstoffe ableiten. Diese grundlegenden Erkenntnisse können nun genutzt werden, um maßgeschneiderte Lösungen zur Geruchsoptimierung von Kunststoff-Rezyklaten bereits von der Sammlung an zu erarbeiten.

Entstanden ist die kürzlich veröffentlichte Studie in Kooperation mit dem Lehrstuhl für Aroma- und Geruchsforschung der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg und der Universität Alicante.

Bildergalerie

  • Die Grafik zeigt auf, welche Stoffwechselprodukte welche Geruchsnoten verursachen.

    Bild: Fraunhofer IVV

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