Werkstoffliche Aspekte - Stoffliche Nutzung nachwachsender Rohstoffe - page 49

Tabelle 5 Energieinhalt der Polymere (Brennwert), benötigte Prozessenergie sowie Gesamtenergieauf-
wand für die sechs wichtigsten Massenkunststoffe [59].

Kunststoff Energieinhalt Polymer Prozessenergie Gesamtenergieaufwand

MJ/kg MJ/kg MJ/kg

PE-HD 54,3 22,4 76,7

PP 52,6 20,8 73,4

PVC 26,9 29,8 56,7

PS, EPS 46,2 42,4 88,6

PUR 33,5 68,6 102,1

PET 25,0 44,4 69,4

Mittelwert 39,8 38,1 77,8

Für manche Kunststoffe, wie die Polyolefine, übersteigt der Energieinhalt des Polymers dem-
nach den Aufwand zu dessen Herstellung. Im Mittel liegt bei den Kunststoffen jedoch der
Energieaufwand für die Herstellung recht genau auf dem Niveau des Energieinhaltes des gebil-
deten Polymers (39,8 MJ/kg zu 38,1 MJ/kg). Es soll hier der Einfachheit halber angenommen
werden, dass sich die gesamte Kunststoffproduktion aus den oben aufgeführten sechs wichtigs-
ten Massenkunststoffen zusammensetzt bzw. dass die nicht betrachteten übrigen 19 % die
gleichen Mittelwerte besitzen. Diese Näherung unterschätzt wahrscheinlich den energetischen
Aufwand, da viele Spezialkunststoffe einen höheren Energiebedarf bei der Herstellung haben.
So liegt z. B. der Gesamtenergiebedarf zur Produktion von 1 kg Polyamid 6 (PA6) bei
120,5 MJ und für 1 kg Methylmethacrylat bei 111,6 MJ. Der Mittelwert des Gesamtenergie-
aufwandes dürfte zwischen 80 und 100 MJ/kg liegen und damit im Bereich des Energieinhalts
(ausgedrückt als Brennwert oder oberer Heizwert) von 2 kg Heizöl, der bei 43,3 MJ/kg liegt.
Für eine einfache Betrachtung der grundlegenden Verhältnisse sollen hier trotzdem die fehlen-
den 19 % der Kunststoffe in erster Näherung als vergleichbar zu den sechs Massenkunststoffen
angenommen werden.
Auf Basis der Mittelwerte für die sechs wichtigsten Massenkunststoffe aus Tabelle 5 sind
demnach nur 51 % der gesamten zu ihrer Herstellung aufgewendeten Energie in den Polyme-
ren enthalten. Als Prozessenergie müssen im Mittel 38,1 MJ/kg aufgewendet werden. Übertra-
gen auf die gesamte Kunststoffproduktion würde das bedeuteten, dass die 1,95-fache Menge an
fossilen Energieträgern aufgewendet werden muss, um die 280 Millionen Tonnen Kunststoff
zu erzeugen, demnach insgesamt 546 Millionen Tonnen. Diese Zahl gilt für eine Energiever-
sorgung, die zu 100 % auf fossilen Energieträgern beruht. In Deutschland wurden 2010
ca. 80 % der Primärenergie auf Basis fossiler Energieträger (Öl, Gas, Steinkohle, Braunkohle)
erzeugt. Diese Zahl gilt aufgrund der statistisch dominierenden Nutzung traditioneller Biomas-
se [12] zur Energieerzeugung auch in erster Näherung weltweit, so dass hier zunächst davon
ausgegangen werden soll, dass nur 80 % des energetischen Anteils auf Basis fossiler Energie-
träger zur Kunststoffherstellung bereitgestellt werden muss, d. h. 224 Millionen Tonnen Öl-
äquivalente, für die Energiebereitstellung bei der Herstellung petrochemischer Kunststoffe
verwendet werden müssen. Zusammen mit den 280 Millionen stoffliche Äquivalente ergibt
sich eine Menge von 504 Millionen Tonnen Öläquivalente bzw. fossiler Rohstoffe, die zur
Herstellung der weltweiten Produktionsmenge von Kunststoffen aufgewendet werden müssen.
Die jährliche Ölfördermenge betrug 2011 4,059 Milliarden Tonnen. Die Kunststoffproduktion
benötigt also - in Öläquivalenten gerechnet - unter diesen Annahmen ca. 12,4 % der jährlichen