Grüne Chemie

Biokunststoffe – biogene Kunststoffe

Ein Biokunststoff kann ein Kunststoff sein, der

  1. aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt wird.
  2. biologisch abbaubar ist.

Die folgende Grafik zeigt die Einteilung der Kunststoffe nach diesen beiden Kriterien:

Einteilung der Kunststoffe; eigene Darstellung angelehnt an Türk, 2014.

Kunststoffe auf Basis von nachwachsenden Rohstoffen nennt man biogene Kunststoffe, diese werden auch als biobasiert bezeichnet. Sie können beispielsweise aus Kohlenhydraten (Zucker oder Stärke) hergestellt werden, die aus Zuckerrohr, Mais oder auch aus Holz gewonnen werden und haben zumindest einen großen Vorteil gegenüber ihren petrochemischen Konkurrenten.

Beispiel für einen Getränkebecher auf Basis von Cellulose, das aus Holz gewonnen wird;
Foto: Benjamin Eckhart

Denn werden sie nach ihrer Benutzung zur Energiegewinnung verbrannt (thermische Verwertung), kommt nur so viel Kohlenstoffdioxidgas in die Atmosphäre, wie zuvor von der verwendeten Pflanze durch Photosynthese gebunden wurde. Das minimiert den Beitrag zur Verstärkung des Problems der Klimaerwärmung. Zu bedenken ist jedoch, dass hierbei der Energiebedarf zur Produktion der biogenen Kunststoffe nicht mitgerechnet ist.

Und wie sieht es mit der Abbaubarkeit biogener Kunststoffe aus? Biogene Kunststoffe sind nicht zwingend biologisch abbaubar. Die Ausgangsstoffe entscheiden nicht darüber, ob ein Kunststoff biologisch abbaubar ist oder nicht. Über die Abbaubarkeit entscheidet allein der chemische Aufbau der Moleküle, aus denen der jeweilige Kunststoff besteht. Sind diese Moleküle nicht biologisch abbaubar, bestehen am Ende des Produktzyklus weiterhin dieselben Probleme wie bei petrochemischen Kunststoffen.

Biologisch abbaubare Kunststoffe sind Kunststoffe, die durch das Einwirken von Mikroorganismen unter geeigneten Umweltbedingungen (Temperatur, Feuchtigkeit) vollständig zu Kohlenstoffdioxid und Wasser abgebaut werden. Diese Mikroorganismen können Bakterien, Pilze oder Algen sein. Die Definition der Bioabbaubarkeit ist, dass nach 12 Wochen bei ca. 58 °C und hoher Feuchtigkeit zumindest 90% des Kunststoffs abgebaut sind. Diese Bedingungen werden meist nur in industriellen Kompostieranlagen erreicht. Eine biologische Abbaubarkeit hilft dabei, die Problematik der Umweltverschmutzung zu reduzieren.

Biologisch abbaubare Kunststoffe können auch aus fossilen Rohstoffen hergestellt sein. Bei solchen Kunststoffen bleibt das Problem, dass sie beim Abbau den zuvor im Erdöl gebundenen Kohlenstoff in Form von Kohlenstoffdioxidgas freisetzen. Was bedeutet das jetzt konkret für dich und mich? Wenn beispielsweise auf einem Produkt „Biokunststoff“ steht, heißt das noch lange nicht, dass du das Produkt ohne weiteres daheim auf den Komposthaufen schmeißen darfst, da der Biokunststoff ja nicht automatisch biologisch abbaubar ist. Manche biologisch abbaubaren Kunststoffe sind nur industriell kompostierbar, haben also auch nichts in der Natur oder daheim auf deinem Komposthaufen zu suchen.

Es gibt allerdings auch Kunststoffe, die sowohl biogen als auch biologisch abbaubar sind, beispielsweise Polymilchsäure-Kunststoff (PLA).

Smoothie-Becher aus Polymilchsäure-Kunststoff (PLA); Foto: Benjamin Eckhart