SafeCycle - Hochschule Campus Wien

Mit dem Europäischen Aktionsplan für die Kreislaufwirtschaft (CEAP) fordert die EU, dass bis 2030 jede in Verkehr gebrachte Verpackung recycelbar sein oder aus recyceltem Material bestehen muss. Bei der Bewertung von Recyclingverfahren geht die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) davon aus, dass Verunreinigungen als direkte DNA-reaktive Substanzen, so genannte Mutagene, zu betrachten sind. Diese sind toxikologisch kritisch für die Sicherheit der Konsument*innen und ihre Anwesenheit muss ausgeschlossen werden, um die Verwendung von Recyclingmaterial für den Lebensmittelkontakt (oder andere hochwertige Applikationen wie Kosmetikverpackungen) zu ermöglichen. Besonders für Polyolefine stellt dies eine Herausforderung dar, da hier sehr niedrige Migrationsgrenzwerte gelten. Die Bewertung von Rezyklaten hinsichtlich des Vorhandenseins kritischer Substanzen wurde bereits im Rahmen des Vorgängerprojekts PolyCycle begonnen. Dort wurden in einigen Proben systematisch Hinweise auf solche Schadstoffe gefunden, die wahrscheinlich keinen Post-Consumer Ursprung hatten.

Schematische Darstellung des Forschungsprozesses. Recycelte Verpackungen für Nahrung, Kosmetik und Waschmittel werden stichprobenartig untersucht. Je nach Substanz mit Gaschromatographie, Hochleistungsflüssigkeitschromatographie oder Biotests.

Forschungsbereiche

Life Sciences, Health, and Quality of Life

Sustainability and Environment

Forschungszentrum

Forschungszentrum Sustainability and Packaging

Department

Applied Life Sciences

Das PET-Recycling ist im Vergleich zum Recycling von Polyolefinen und Polystyrol (PS) bereits gut etabliert. Vor allem der Mangel an toxikologischen Informationen über die im Recyclingmaterial enthaltenen Stoffe ist für die Sicherheitsbewertung von entscheidender Bedeutung. Dies erschwert folglich die Verwendung von Polyolefinen und PS im Kontakt mit Lebensmitteln. Derzeit muss jede unbekannte Substanz als DNA-reaktives Mutagen und/oder Karzinogen eingestuft werden. Die EFSA hat diese Stoffe als äußerst besorgniserregend eingestuft und beobachtet die Situation genau. Das PolyCycle-Projekt hat bereits gezeigt, dass diese Besorgnisse nicht unbegründet sind, da etwa 30 % aller getesteten Polyolefin-Proben in den in vitro Bioassays eine positive Reaktion auf DNA-reaktive Mutagenität ergaben. Diese Kontaminationen erwiesen sich als systematisch, was darauf hindeutet, dass die Substanzen nicht aus dem Post-Consumer-Bereich stammen, sondern aus dem Recyclingprozess selbst. Der verantwortliche Schritt im Recyclingprozess muss identifiziert und entsprechend angepasst werden. Darüber hinaus zeigten die Ergebnisse, dass nichtflüchtige Substanzen einen großen Einfluss auf die Mutagenität haben. Eine instrumentell-analytische Identifizierung der Stoffe könnte bei der toxikologischen Bewertung helfen.

Forschungsziele

Identifizierung der Quellen von Kontaminationen in recycelten Kunststoffen mit DNA-reaktiven Substanzen
Untersuchung regelmäßig nachweisbarer DNA-reaktiver Verunreinigungen in recycelten Polyolefinen und Polystyrolen
Analyse der Entstehungs- und Eintragswege dieser Kontaminationen entlang der Recyclingkette
Entwicklung eines Maßnahmenkatalogs zur Vermeidung von Kontaminationen in recycelten Kunststoffen
Erarbeitung klarer Empfehlungen zur Untersuchung und Bewertung von Kontaminationen in Recyclingkunststoffen
Veröffentlichung praxisorientierter Leitlinien für Industrie und Forschung zur Verbesserung der Sicherheit von Recyclingkunststoffen
Förderung der Qualität und sicheren Wiederverwendbarkeit von recycelten Polyolefinen und Polystyrolen