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So faszinierend Kunststoffe sind, so haben sie doch immer auch den bitteren Beigeschmack von „ewiger Haltbarkeit“. Und wenn man anfängt sich diese Ewigkeit vorzustellen, kann einem ganz schön schwindelig werden. Die stoffliche Nutzung von Biomasse kann helfen Anwenderbedürfnisse und Umweltschutz geschickt zu verbinden.

Was ist „Kunststoff“ – ein kurzes Briefing

Chemisch betrachtet handelt es sich um verschiedene Kohlenwasserstoffe, welche aus fossilen Rohstoffen (Erdöl) gewonnen werden. Abhängig von der Art der Kohlenwasserstoff-Verbindung, den enthaltenen Restgruppen und der verwendeten Additive weisen sie unterschiedliche Eigenschaften auf (Thermoplaste, Duroplaste, Elastomere). In den Augen eines Anwenders sind Kunststoffe beinahe ein magischer Stoff, der in den Händen des Herstellers viele Gesichter annehmen kann. So gibt es Kunststoffe die sind durchsichtig wie Glas oder biegsam wie Kautschuk. Wenn man die schöpferischer Freiheit die einem Kunststoffe als Material geben nicht wenigstens ein bisschen faszinierend findet, was denn dann? Als Granulat verschickt kann man sie schließlich mit entsprechenden Spritzmaschinen oder Extrusionsverfahren in die gewünschte Form bringen. Die erfolgreichsten Protagonisten unter den Kunststoffen waren das Polyethylen und Polypropylen (2 Alkane). 3500 Unternehmen und rund 400.000 Arbeitnehmer beschäftigt die Kunststoffindustrie allein in Deutschland und fährt dabei einen jährlichen Umsatz von 80 Milliarden Euro. 255 Millionen Tonnen des begehrten Materials werden jedes Jahr weltweit produziert.

Wie recyclbar sind Kunststoffe?

Auf die eigene Lebenszeit und Nutzenspanne eines Produkts bezogen, ist Haltbarkeit und Langlebigkeit etwas ziemlich erfreuliches. Aber da meine Enkel wahrscheinlich ihre eigenen Legosteine haben werden, möchte ich mich auch fragen, was kommt danach? Es gibt Kunststoffe die auf Erdöl-Derivaten beruhen und trotzdem durch Mikroorganismen abgebaut werden können, die Mehrzahl kann jedoch biologisch nicht abgebaut werden und die physikalisch-chemische Verwitterung hat ihre Grenzen. Es gibt eine stoffliche Wiederverwertung, welche über komplizierte Einschmelzverfahren und mit Qualitätsverlusten die Form auflöst und eine erneute Nutzung möglich macht. Die Ökobilanz für das Kunststoff-Recycling fällt jedoch auf Grund des hohen Wasser- und Energiebedarfs negativ aus. Die energetische Verwertung ist weit entwickelt und über die Vergasung der Kunststoffe kann pro Gewichtseinheit ähnlich viel Energie gewonnen werden wie aus Steinkohle. Bei allen Fortschritten im Bereich der Aufbereitungstechnik dürfen aber die regenfarbenbunten Mülldeponien und riesigen Müllteppiche im Nordpazifik nicht vergessen werden. Das sind Bilder die ich als Konsument auch gerne ausblende, aber in der Mehrzahl der Länder ist die Aufbereitung einfach nicht so hoch entwickelt wie in den Industriestaaten.

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CA, PLA TPS – Kunststoffe des 21.Jahrhunderts

Da ich in der Zeit der 80 und 90iger aufgewachsen bin, ist die Milleniumswende natürlich nicht an mir vorbeigegangen und ein bisschen von der „Aufbruch in ein neues Jahrtausend“-Atmosphäre ist geblieben. In der Materialwirtschaft ist bei mir der Glaube an eine stetig wachsende Kreislaufwirtschaft im Einklang mit den Ökosystemen sehr groß. Das Stichwort sind hier Biopolymere. Also Molekülstrukturen die entweder von Mikroorganismen zusammengesetzt werden (Monomere werden zu Polymeren) oder nach dem Produkt-Lebenszyklus von diesen abgebaut werden. Es findet dabei ein Zusammenspiel von biochemischen und technischen Verfahren statt. Die biologischen Ausgangsmaterialien, die umgewandelt werden, stammen von Pfanzen und sind hauptsächlich Lignin, Stärke und Zellulose. Die Biopolymere werden meist durch Aufbereizungsverfahren erzeugt, bei denen zwei Rohpolymere vermischt werden und dadurch Blends mit den gewünschten Eigenschaften entstehen. Die Biokunststoffe sind in der Industrie angekommen und erobern sich ein zunehmend breiteres Anwendungsfeld. Auf Grund ihrer relativen Kurzlebigkeit werden sie bisher vor allem in der Verpackungsindustrie, Medizin und im Gartenbau genutzt. Die drei erfolgreichsten Biopolymere sind dabei:

1. Celluloseacetat – (CA)

2. Polyactide (PLA)

3. Thermoplastische Stärke (TPS)

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Pro Jahr werden weltweit aktuell 0,3 Millionen Tonnen Biokunststoffe hergestellt (0,1% der gesamten Kunststoffproduktion), es wird jedoch mit einer Verzehn- bis Verhundertfachung der Produktionsmenge in den nächsten Jahren und Jahrzehnten gerechnet. Das war ein erster Ausflug in den aufstrebenden Markt der Biokunststoffe. Weitere Artikel über aktuelle Entwicklungen in Deutschland und weltweit werden mit Sicherheit folgen.