Allgemein

Beispiel Biokunststoffe: Polymilchsäure-Kunststoffe (PLA)

Ein vielversprechender Kunststoff, der sowohl aus nachwachsenden Rohstoffen produziert wird als auch biologisch abbaubar ist, heißt PLA.

PLA ist die Abkürzung für polylactic acid, auf Deutsch heißt der Stoff Polymilchsäure.

Durch die Verwendung von Pflanzen als Ausgangsstoff und die biologische Abbaubarkeit von Polymilchsäure-Kunststoff (PLA) sollen Umweltschäden verringert werden.

Polymilchsäure-Kunststoffe (PLA) haben zwei Vorteile: Sie werden aus nachwachsenden Rohstoffen produziert und sind auch biologisch abbaubar.

Je nach Land wird das Ausgangsmaterial (Kohlenhydrate, wie Zucker oder Stärke) für Polymilchsäure-Kunststoffe (PLA) aus unterschiedlichen Quellen bezogen, zum Beispiel in Deutschland hauptsächlich aus Mais und in Brasilien zum Großteil aus Zuckerohr. Beide Pflanzenarten können auf Feldern angebaut werden, sind also erneuerbare, nachwachsende Rohstoffe.

Polymilchsäure-Kunststoffe (PLA) sind in ihren physikalischen Eigenschaften Polystyrol (PS) sehr ähnlich: Beide sind spröde und besitzen eine geringe Dichte. PLA hat eine deutlich höhere Durchlässigkeit für Sauerstoff-Moleküle und Feuchtigkeit als petrochemische Kunststoffe. Das kann ein Vorteil bei der Verpackung von frischem Obst, Gemüse oder Brot sein, weil sich weniger Kondenswasser in der Verpackung sammelt.

Der große Nachteil von PLA ist seine geringe Wärmeformbeständigkeit: Schon ab 55 °C kann es seine ursprüngliche Form verlieren. Damit ist es für heiße Anwendungsbereiche (z. B. als Kaffeebecher) ungeeignet.

Becher aus Polymilchsäure-Kunststoff (PLA) vor (links) und der gleiche Becher nach (rechts) einem Waschgang im Geschirrspüler bei 60 °C;
Fotos Benjamin Eckhart

Durch Zugabe von anderen Kunststoffen zu PLA entstehen sogenannte „Blends“. Diese können verschiedene Eigenschaften des Produktes, unter anderem die Wärmeformbeständigkeit, verbessern.

Polymilchsäure-Kunststoffe (PLA) ist sehr vielseitig einsetzbar.

  • Lebensmittelverpackungen: Joghurtbecher, Obst- und Gemüseverpackungen
Deckel von Essensbehälter aus Polymilchsäure-Kunststoff (PLA); Foto: Gerda Heinzle
Behälter aus Polymilchsäure-Kunststoff (PLA) für Soßen;
Foto: Benjamin Eckhart
  • 3D-Druck: Ein mögliches Ausgangsmaterial für den 3D-Druck ist Polymilchsäure (PLA)-Filament. Dieses ist in verschiedensten Farben erhältlich.
PLA-Filament für den 3D-Druck;
Foto: Benjamin Eckhart
Mit PLA 3D-gedrucktes Gelenk, um den Winkel eines Duschkopfes passend einstellen zu können;
Foto: Benjamin Eckhart
  • Medizintechnik
  • Folien für verschiedenste Anwendungen
Folie mit einem Anteil an Polymilchsäure-Kunststoff (PLA) für Blumen; F. Kesselring, FKuR Willich, Flower Wrapping made of PLA-Blend Bio-FlexCC BY-SA 3.0 DE
  • Verpackungsindustrie: Einkaufstaschen, Luftpolterbeutel, Müllsäcke
Luftpolsterbeutel mit einem Anteil von Polymilchsäure-Kunststoff (PLA) für Verpackung; F. Kesselring, FKuR Willich, Air Pillow made of PLA-Blend Bio-FlexCC BY-SA 3.0 DE
Müllsack mit einem Anteil aus Polymilchsäure-Kunststoff (PLA); F. Kesselring, FKuR Willich, Waste Bag made of PLA-Blend Bio-FlexCC BY-SA 3.0 DE
  • Bütoartikel: Kugelschreiber
Kugelschreiber als Polymilchsäure-Kunststoff (PLA); Foto Benjamin Eckhart
  • Kosmetikbereich: Dosen für Cremen, Flaschen für Shampoo uä.
  • Bausektor: Dämmmaterial
  • Textilindustrie: T-Shirts, Vliese, Filze

Leider ist auch PLA kein Allheilmittel, um die Klimaerwärmung und Umweltverschmutzung zu stoppen. Das liegt unter anderem an der sehr langsamen Abbaugeschwindigkeit von PLA bei Umgebungstemperaturen von 15–25 °C. Auch wenn Polymilchsäure-Kunststoffe (PLA) unter Normalbedingungen nur schlecht abbaubar ist, ist es immer noch leichter zersetzbar als petrochemische Kunststoffe. Durch eine breitere Nutzung von Polymilchsäure-Kunststoffen (PLA) würde das Problem der Umweltbelastung durch Kunststoffe reduziert werden, vorausgesetzt, wir werfen sie nicht achtlos in die Umwelt.

Die Forschung zu Biokunststoffen steht noch am Anfang. In den nächsten Jahren wird an verschiedenen Alternativen zu petrochemischen Kunststoffen gearbeitet. Ziel ist die Entwicklung von gut abbaubaren Biokunststoffen, die auch kostengünstig und damit wirtschaftlich interessant sind.