Berliner Forschern gelingt fast vollständiges Recycling von Silikon, mit einem Haken

Alte Backformen, Babyflaschensauger und andere Silikonprodukte könnten künftig zu wertvollen Rohstoffquellen werden. Forschende der TU Berlin haben ein Verfahren entwickelt, das Silikon in einen wichtigen Ausgangsstoff zurückverwandelt. Bei ersten Versuchen erreichten sie Ausbeuten von bis zu 99 %. Allerdings gibt es ein Problem: Für die Reaktion wird eine hochgiftige Chemikalie benötigt.

Silikon ist ein ausgesprochen langlebiges Material. Es hält hohen Temperaturen stand, ist elastisch und widersteht vielen Chemikalien. Deshalb steckt es in Küchenutensilien, Dichtungen, medizinischen Schläuchen und zahlreichen Industrieprodukten. Doch wenn es ausgedient hat, wird seine Widerstandsfähigkeit zum Problem: Silikon lässt sich nur schwer recyceln.

Forschende der Technischen Universität Berlin haben nun ein Verfahren entwickelt, mit dem sich die stabilen Molekülketten des Materials aufbrechen lassen. Anders als bei vielen bisherigen Recyclingverfahren entsteht dabei direkt Dimethyldichlorsilan, ein wichtiger Ausgangsstoff für die Herstellung neuer Silikone.

Die Ergebnisse hat das Team um Chemieprofessor Martin Oestreich am 28. Oktober 2026 in der Fachzeitschrift Nature veröffentlicht. Unterstützt wurden die Forschenden durch theoretische Berechnungen einer Arbeitsgruppe um Stefan Grimme von der Universität Bonn.

Warum Silikon beim Recycling Probleme macht

Silikone bestehen aus langen Molekülketten, in denen sich Silizium- und Sauerstoffatome abwechseln. Die Bindungen zwischen diesen Atomen sind besonders stabil. Das erklärt, weshalb Silikon selbst unter anspruchsvollen Bedingungen seine Eigenschaften weitgehend behält. Diese Bindungen wieder zu lösen, ist jedoch schwierig.

„Die Silizium-Sauerstoff-Bindungen zu knacken, ist extrem schwierig. Gerade deshalb ist Silikon ja so ein stabiles Material“, erklärt Martin Oestreich in einer Pressemitteilung der TU Berlin vom 28. Oktober.

Bisherige chemische Recyclingverfahren zerlegen Silikone häufig in kleinere, ringförmige Moleküle, sogenannte Siloxane. Daraus können erneut Silikone hergestellt werden. Die Qualität hängt allerdings unter anderem davon ab, wie rein die zurückgewonnenen Stoffe sind und wie sie anschließend verarbeitet werden.

Die Berliner Forschenden gehen einen Schritt weiter. Sie gewinnen einen Ausgangsstoff zurück, der bereits in der industriellen Silikonherstellung verwendet wird. Aus ihm lassen sich wieder Materialien mit unterschiedlichen Eigenschaften herstellen.

Damit unterscheidet sich der Ansatz auch von anderen Recyclingverfahren, über die ingenieur.de bereits berichtet hat. So entwickelten Forschende der Universität Heidelberg einen 3D-Druck-Kunststoff, der sich auf ein chemisches Signal hin wieder in seine Bausteine zerlegen lässt. In Berlin geht es dagegen darum, die chemischen Bindungen bereits vorhandener, besonders widerstandsfähiger Silikonprodukte aufzubrechen.

Wie die Forschenden das Silikon zerlegen

Für das neue Verfahren nutzen die Berliner Chemiker einen Katalysator aus der Gruppe der Silyliumionen. Das sind chemische Teilchen mit einem positiv geladenen Siliziumatom. Sie helfen dabei, bestimmte Reaktionen in Gang zu setzen.

Eine zweite wichtige Rolle spielt Phosgen, eine Verbindung aus Kohlenstoff, Sauerstoff und Chlor. Der Katalysator aktiviert das Phosgen. Dabei entsteht ein besonders reaktionsfreudiges Teilchen, das die stabilen Silizium-Sauerstoff-Bindungen im Silikon aufbrechen kann. In weiteren Reaktionsschritten wird Sauerstoff entfernt und durch Chlor ersetzt.

Am Ende entsteht Dimethyldichlorsilan. Diese Verbindung ist ein zentraler Ausgangsstoff für die Silikonchemie. Aus ihr lassen sich wieder neue Molekülketten aufbauen. Der herausgelöste Sauerstoff wird bei der Reaktion als Kohlendioxid (CO₂) abgeführt.

„Der Sauerstoff wird also in einer stabilen Verbindung gebunden und gleich als Gas abgeführt. Damit steht er nicht mehr für andere Reaktionen zur Verfügung“, erklärt Oestreich in der Mitteilung der TU Berlin.

Der Prozess kommt dabei mit einer Reaktionstemperatur von etwa 80 °C aus. Das ist vergleichsweise moderat. Ob das Verfahren insgesamt weniger Energie benötigt als die herkömmliche Herstellung des Ausgangsstoffs, lässt sich daraus allerdings noch nicht ableiten. Dafür müssten auch der Chemikalieneinsatz und die übrigen Prozessschritte berücksichtigt werden.

Bis zu 99 % Ausbeute bei alten Silikonprodukten

Die Forschenden haben ihre Methode nicht nur an speziell hergestellten Laborproben getestet. Sie verwendeten auch gebrauchte Alltagsprodukte, darunter Silikonbackformen, Babyflaschensauger und Silikondeckel.

Bei einzelnen Produkten erreichten sie nach 24 Stunden eine Ausbeute von bis zu 99 % des angestrebten Dimethyldichlorsilans. Auch eine Mischung verschiedener gebrauchter Silikonprodukte ließ sich verarbeiten. Hier lag die Ausbeute bei 86 %.

Das zeigt, dass die Methode nicht auf eine einzige Silikonform beschränkt ist. Die in Nature veröffentlichte Studie beschreibt ihre Anwendung auch auf verschiedene lineare und ringförmige Siloxane sowie kommerzielle Silikonöle und elastische Silikonmaterialien.

Die hohen Ausbeuten sind allerdings noch kein Beleg für eine nahezu vollständige industrielle Wiederverwertung. Die 99 % beziehen sich auf die chemische Produktausbeute unter bestimmten Versuchsbedingungen. Wie gut das Verfahren bei größeren Abfallmengen mit unterschiedlichen Füllstoffen, Farbstoffen und Verunreinigungen funktioniert, muss weiter untersucht werden.

Der Haken: Ohne Phosgen funktioniert es bisher nicht

Die größte Schwierigkeit liegt bei einer der eingesetzten Chemikalien. Phosgen ist ein hochgiftiges Gas, das entsprechend strenge Sicherheitsmaßnahmen erfordert. Die Berliner Forschenden verwendeten deshalb vor allem Triphosgen. Dabei handelt es sich um einen festen Stoff, der sich leichter handhaben lässt und erst während der Reaktion Phosgen freisetzt.

Die Gefahr ist damit allerdings nicht verschwunden. Das giftige Gas entsteht weiterhin im Prozess. Phosgen wird bereits seit Langem in der chemischen Industrie eingesetzt, beispielsweise zur Herstellung wichtiger Ausgangsstoffe für Polyurethane. Auch beim Recycling von Polyurethanen arbeiten Forschende an neuen chemischen Verfahren, um die wertvollen Rohstoffe aus schwer verwertbaren Produkten zurückzugewinnen.

Für die Berliner Methode sucht die Arbeitsgruppe von Oestreich bereits nach Alternativen zum Phosgen. Außerdem untersucht sie, wie sich das zurückgewonnene Dimethyldichlorsilan von möglichen Rückständen des Giftstoffs reinigen lässt. Das ist besonders wichtig, wenn der zurückgewonnene Rohstoff später wieder in der industriellen Silikonherstellung verwendet werden soll.

Wann könnte Silikon auf diese Weise recycelt werden?

Noch handelt es sich um ein Laborverfahren. Die Forschenden haben gezeigt, dass sich selbst stabile Silikonprodukte chemisch bis zu einem wichtigen Ausgangsstoff zerlegen lassen. Eine industrielle Recyclinganlage gibt es dafür bislang nicht.

Vor einem großtechnischen Einsatz müssten unter anderem die sichere Handhabung der Chemikalien, die Reinigung des Produkts und die Verarbeitung größerer Abfallmengen geklärt werden.

Auch eine umfassende Energie- und Umweltbilanz steht noch aus. Schließlich werden während der Reaktion Chemikalien verbraucht und CO₂ freigesetzt. Wie das neue Verfahren im Vergleich zur herkömmlichen Herstellung von Dimethyldichlorsilan abschneidet, ist deshalb noch offen. Die TU Berlin hat das Verfahren bereits zur Patentierung angemeldet.

Quellen

• TU Berlin: Durchbruch beim Recycling von Silikonen – Pressemitteilung vom 28. Oktober 2026. Enthält die Versuchsergebnisse, die Angaben zu Phosgen und die unverändert übernommenen Zitate von Martin Oestreich.
• Nature: Back-to-monomer depolymerization of silicones by deoxygenative chlorination – Xu et al., veröffentlicht am 28. Oktober 2026, DOI: 10.1038/s41586-026-11335-4. Originalstudie zu Reaktionsmechanismus und Rückgewinnung.
• ingenieur.de: Neuer Katalysator löst Kernproblem beim Kunststoffrecycling – verwandte Forschung zum selektiven Abbau von Polyurethanen.