Berlin, 30. Oktober 2026 – Silikone begegnen uns beim Backen, im Badezimmer, in der Medizin und im Kinderzimmer. Sie halten Hitze und Chemikalien aus, weisen Wasser ab und lassen zugleich Sauerstoff durch. Genau diese Mischung macht sie praktisch – und beim Recycling ziemlich störrisch. Forschende der TU Berlin haben nun ein Verfahren entwickelt, das Silikon-Polymerketten bis zu ihrem Grundbaustein Dimethyldichlorsilan aufspaltet.

Aus dem zurückgewonnenen Stoff können wieder neue Silikonverbindungen entstehen. Getestet wurde das Verfahren bereits an verschiedenen gebrauchten Produkten, darunter Silikonbackformen, Babyflaschensauger und Silikondeckel. Bei einzelnen Produkten wurden nach 24 Stunden bis zu 99 Prozent Dimethyldichlorsilan erhalten, bei einer Mischung unterschiedlicher gebrauchter Silikonprodukte waren es 86 Prozent.

Warum Silikon bisher kaum im Kreislauf landet

Silikone werden unter anderem für Dichtungen, medizinische Schläuche, Backformen und Babyflaschensauger eingesetzt. Ihre besonderen mechanischen Eigenschaften und ihre chemische wie thermische Stabilität machen sie langlebig. Altsilikon wird deshalb bisher häufig verbrannt oder deponiert. Beim Recycling wird das Material meist mechanisch verarbeitet oder zu ringförmigen Siloxanen abgebaut. Daraus entstehen überwiegend Silikone geringerer Qualität.

Ein vollständigeres Recycling wäre aus mehreren Gründen relevant: Deponierte Silikone können Umwelt- und Gesundheitsrisiken bergen, außerdem steckt in ihrer Herstellung viel Energie. Elementares Silizium wird aus Quarzsand bei etwa 2.000 °C gewonnen. Daraus entsteht Dimethyldichlorsilan; seine Moleküle werden zu langen Ketten verbunden. Dabei wird Chlor durch Sauerstoff ersetzt, die Polymerachse besteht aus Si–O–Si-Bindungen. Kettenlänge und angehängte Moleküle entscheiden schließlich darüber, welche Eigenschaften ein Silikon besitzt.

Der Markt ist groß und wächst weiter. 2025 lag der Markt für Silikonprodukte bei mehr als 21 Milliarden Euro, für 2033 wird ein Volumen von über 33 Milliarden Euro erwartet. Da ist es kein kleines Detail, ob aus einem alten Produkt wieder ein hochwertiger Ausgangsstoff wird – oder nur Abfall mit einer weiteren Station.

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Ein Katalysator, Triphosgen und 80 Grad

Das Team um Prof. Dr. Martin Oestreich, Einstein-Professor an der TU Berlin und Mitglied des Katalyse-Exzellenzclusters UniSysCat, will die Si–O–Si-Bindungen vollständig aufbrechen und erneut Dimethyldichlorsilan gewinnen. Dafür kombinieren die Forschenden ein Silyliumion als Katalysator mit Phosgen.

Das Silyliumion entfernt aus Phosgen (COCl₂) ein Chloridion. Das entstehende COCl⁺ kann anschließend Silizium-Sauerstoff-Bindungen spalten. Der Sauerstoff aus den aufgebrochenen Polymerketten wird unmittelbar als Kohlendioxid freigesetzt. Das Silyliumion übernimmt dabei gleich zwei Aufgaben: Es katalysiert die Freisetzung von Phosgen und die Aufspaltung der Silikonketten.

Phosgen ist giftig. Deshalb kommt nicht das Gas selbst zum Einsatz, sondern der besser handhabbare Feststoff Triphosgen, der im Reaktionszyklus Phosgen freisetzt. Industriell wird Phosgen unter anderem zur Herstellung von Ausgangsstoffen für Polyurethane verwendet. Die Arbeitsgruppe sucht trotzdem nach Alternativen und entwickelt außerdem Methoden, um mögliche Phosgenrückstände aus dem gewonnenen Dimethyldichlorsilan zu entfernen.

Die Reaktion läuft bei etwa 80 °C ab – verglichen mit den rund 2.000 °C, die am Anfang der Silikonherstellung für die Gewinnung von elementarem Silizium nötig sind, sind das ausgesprochen moderate Bedingungen. An Silyliumionen arbeitet die Gruppe seit etwa 15 Jahren; vor rund fünf Jahren entstand daraus die Idee, sie für das Silikonrecycling einzusetzen. Die Veröffentlichung wurde von der Fachzeitschrift Nature als „Fast Track“-Onlinepublikation ausgewählt. Das Verfahren wurde zur Patentierung eingereicht.

Weitere Ansätze aus Berlin

Auch das Start-up New Dawn Silicones arbeitet an chemischem Recycling. Die Gründerinnen Tina Rose und Klara Yoon entwickelten eine Technologie, mit der sich Alt-Silikone ohne Qualitätsverlust recyceln und wiederverwenden lassen sollen. Im Gegensatz zum mechanischen Recycling werden die Materialien auf molekularer Ebene in kleinere Einheiten zerlegt, gereinigt und anschließend zu neuen, hochwertigen Silikonen verarbeitet.

Die Idee wurde im Circular Economy Incubator des Impact Hub Berlin von einem einzelnen Produkt auf Silikonrecycling für zahlreiche Anwendungen ausgeweitet. Wirkungsberechnungen zeigten den Gründerinnen, dass für einen besseren ökologischen Fußabdruck die gesamte Silikonindustrie betrachtet werden muss. Der Chemiker Stephan Enthaler ergänzte das Team mit Forschung zur nachhaltigen Chemie.

Unterstützung vom International Sustainable Chemistry Collaborative Centre, kurz ISC3, ermöglichte die Präsentation der Technologie vor einem internationalen Fachpublikum und Investoren. New Dawn Silicones gewann damit die ISC3 Innovation Challenge 2022 und wurde im Januar zum „ISC3 Start-up of the Month“ ausgezeichnet.

Laut Unternehmen ist das Verfahren skalierbar und auf ressourcenschonende Chemie ausgelegt. Die Eigenschaften der recycelten Silikone lassen sich für unterschiedliche Anwendungen anpassen. Theoretisch könnten daraus auch hochwertige medizintechnische Produkte entstehen. Zugleich soll der Ansatz Energie sparen, den CO₂-Fußabdruck verringern und Unternehmen bei ihren ESG-Zielen unterstützen.

Vom Labor in die Anlage

Für eine funktionierende Kreislaufwirtschaft reicht die Reaktion im Labor allerdings nicht. Es braucht auch ein Rücknahmesystem für Altmaterial. New Dawn Silicones entwickelt deshalb Proofs-of-Concept mit Post-Industrial-Waste aus verschiedenen Branchen, darunter Automotive und Medizintechnik.

Der Laborprozess ist abgeschlossen, Anfang 2023 reichte das Start-up eine Patentanmeldung ein. Damals suchte das Unternehmen Finanzierung für eine Mini-Testanlage, die ab 2024 betrieben werden sollte, um Prozesse zu optimieren und Daten zu sammeln. Die erste kommerzielle Anlage war für 2026 geplant und sollte bis zu 1.000 Tonnen Silikon pro Jahr recyceln. Langfristig will New Dawn Silicones die Technologie lizenzieren und so den Wechsel der Silikonindustrie von linearen zu zirkulären Produktionsstrukturen vorantreiben.

Ob daraus im industriellen Maßstab tatsächlich ein sauberer Materialkreislauf wird, hängt neben der Chemie an ganz praktischen Dingen: Sammeln, Sortieren, Reinigen, Rückstände kontrollieren. Und natürlich daran, ob gebrauchte Silikonprodukte überhaupt dort ankommen, wo sie weiterverarbeitet werden können.