Mit der Ausrufung des European Green Deal im Jahr 2019 verfolgt die Europäische Union das Ziel, bis zum Jahr 2050 als erster Kontinent klimaneutral zu werden. Ein zentraler Schlüsselbereich für die Erreichung der Ziele des Green Deals im Bereich des Umweltschutzes ist der Übergang zur Kreislaufwirtschaft. Eine gewichtige Rolle spielen hierbei Ressourceneinsparungen durch Recycling.
Die Herstellung von Siliconen ist energieintensiv. Außerdem entsteht dabei chemisch unvermeidbares CO₂. Die Herstellung von metallurgischem Silicium, welche für die Synthese der Silicon-Monomere benötigt wird, ist für 66 % der entstehenden Treibhausgase verantwortlich. Gleichzeitig sind Silicone aufgrund ihrer herausragenden Eigenschaften entscheidend für Anwendungen in Schlüsselbranchen, wie der Medizin und Energietechnik sowie der Automobil- und Elektroindustrie. Silicone weisen eine hohe Biokompatibilität, Temperaturbeständigkeit, chemische Beständigkeit und Witterungsresistenz auf. Das Kunststoff-Zentrum SKZ forscht gemeinsam mit Partnern aus der Industrie an einer Lösung zum Recycling dieser Stoffgruppe.
Bei Siliconen handelt es sich um vernetzte Materialien. Diese chemische Vernetzung ist der Grund für die hohe Beständigkeit und viele der positiven Eigenschaften, macht das Recycling des Werkstoffes andererseits aber auch besonders anspruchsvoll.
„Wichtig ist uns in diesem Projekt außerdem, ein kontinuierliches Verfahren zu entwickeln, welches auch in industriellen Mengen wirtschaftlich sinnvoll umsetzbar ist“, erklärt Dominik Uhl, Scientist im Bereich Vernetzte Materialien am SKZ.
Das Ziel des neuen Forschungsvorhabens ist die Entwicklung eines kontinuierlichen Depolymerisationsverfahrens im Planetwalzenextruder zum Recycling von Siliconabfällen. Ein solches Verfahren existiert im technischen Maßstab bisher noch nicht und soll am SKZ erstmals labortechnisch umgesetzt werden. Auf diese Weise können direkt verarbeitbare Monomere zurückgewonnen werden, die zur Synthese neuer Silicone verwendet werden. Damit würde weniger Neuware benötigt werden. Die Entwicklung des Verfahrens stellt den ersten Schritt hin zu umfangreichen Energieeinsparungen bei der Herstellung von Siliconen sowie der Etablierung einer Kreislaufwirtschaft auch für diese Materialklasse dar.
Der Startschuss für das zukunftsweisende Forschungsprojekt zum Siliconrecycling ist gefallen: Gemeinsam mit den Industriepartnern ENTEX Rust & Mitschke GmbH, Mercodor GmbH Sondermaschinenbau KG und Wacker Chemie AG entwickelt das SKZ einen kontinuierlichen Recyclingprozess für Siliconelastomere durch Depolymerisation im Planetwalzenextruder. Dieses Projekt wird vom 1. August 2025 bis 31. Juli 2028 durch das 8. Energieforschungsprogramm der Bundesregierung gefördert.
Mehr Informationen zum SKZ-Forschungsbereich Materialentwicklung
Das SKZ ist ein Klimaschutzunternehmen und Mitglied der Zuse-Gemeinschaft. Diese ist ein Verbund unabhängiger, industrienaher Forschungseinrichtungen, die das Ziel verfolgen, die Leistungs- und Wettbewerbsfähigkeit der Industrie, insbesondere des Mittelstandes, durch Innovation und Vernetzung zu verbessern.
SKZ – Das Kunststoff-Zentrum
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