Evaluierung von Maßnahmen zur Förderung des Kunststoffrecyclings mittels eines wirtschaftsmathematischen Modells (Evaluation of measures to promote plastics recycling using an economic mathematical model)

Rivić, S., Freiberger, M., Cencic, O., Scharff, C., Prskawetz, A., & Rechberger, H. (2025). Evaluierung von Maßnahmen zur Förderung des Kunststoffrecyclings mittels eines wirtschaftsmathematischen Modells (Evaluation of measures to promote plastics recycling using an economic mathematical model). Österreichische Wasser- und Abfallwirtschaft 10.1007/s00506-025-01184-2. (In Press)

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Abstract

Die COVID-19-Pandemie hat zu erheblichen Spannungen im Recyclingsektor geführt. Besonders betroffen war das Recycling von Kunststoffverpackungen, da der Preisverfall von Rohöl zu erheblich günstigeren Primärkunststoffen führte. Infolgedessen konnten Rezyklate nur schwer abgesetzt werden, und es kam teilweise zu problematischen Lagerbeständen bei den Recyclern. Daher wurde von vielen Branchenvertretern eine verpflichtende Mindesteinsatzquote von Rezyklaten in der Kunststoffverpackungsproduktion gefordert. Diese soll helfen, die Nachfrage nach Rezyklaten langfristig zu stabilisieren.
Um die Einführung einer solchen Quote zu untersuchen, wurde das Kunststoffverpackungssystem basierend auf einer Materialflussanalyse als vereinfachtes Stoffstrommodell abgebildet und mit einem ökonomischen Gleichgewichtsmodell verknüpft. In verschiedenen Szenarien wurde analysiert, wie das System auf stark sinkende Primärkunststoffpreise reagiert. Die Ergebnisse zeigen, dass das Modell die beobachtbaren realen Effekte qualitativ gut abbildet. Gleichzeitig wird deutlich, dass eine Mindestrezyklateinsatzquote als alleinige Maßnahme nicht ausreicht, um die gewünschten ökologischen und ökonomischen Ziele zu erreichen.
Das entwickelte Modell erweist sich somit als geeignetes Instrument, um politische Maßnahmen zur Stabilisierung und Förderung des Kunststoffrecyclings zu entwerfen und zu bewerten. Es ermöglicht ein besseres Verständnis für die Wechselwirkungen zwischen Marktmechanismen und politischen Maßnahmen und kann damit zur Entwicklung wirksamer Strategien für eine nachhaltigere Kreislaufwirtschaft beitragen.

The COVID-19 pandemic has led to significant distortions in the recycling sector. The recycling of plastic packaging was particularly affected, as the sharp decline in crude oil prices resulted in much cheaper virgin plastics. Consequently, recyclers had difficulties getting their recyclates into the market and the storages filled up. To stabilize the long-term demand for recyclates, the introduction of a mandatory minimum recyclate utilization rate in plastic packaging production was proposed.
To examine the implications of such a measure, the plastic packaging system was modeled as a simplified material flow system and linked to an economic equilibrium model. Various scenarios were used to analyze how the system responds to sharply declining virgin plastic prices and the implementation of a minimum utilization rate. The results indicate that the model accurately reproduces the qualitative effects observed. At the same time, it becomes clear that a minimum utilization rate alone is insufficient to achieve the desired environmental and economic objectives.
Nevertheless, the developed model proves to be a suitable tool for designing and evaluating policy measures aimed at stabilizing and promoting plastic recycling. It enhances the understanding of the interactions between market mechanisms and policy interventions and thus contributes to the development of effective strategies for a more sustainable circular economy.

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