Grüne Chemie

PLA (Polymilchsäure)

PLA ist die Abkürzung für polylactic acid, auf Deutsch heißt der Stoff Polymilchsäure. PLA zeigt beide Vorteile: Es wird aus nachwachsenden Rohstoffen produziert und ist auch biologisch abbaubar.

Je nach Land wird das Ausgangsmaterial für PLA aus unterschiedlichen Quellen bezogen, zum Beispiel in Deutschland hauptsächlich aus Mais und in Brasilien zum Großteil aus Zuckerohr. Beide können auf Feldern angebaut werden, sind also erneuerbare, nachwachsende Rohstoffe.

Will man Polymilchsäure herstellen, muss man im ersten Schritt über einen biochemischen Prozess, der bakteriellen Fermentation, aus Mais oder Zuckerrohr Milchsäure gewinnen. Von Milchsäure gibt es zwei Formen, die sich wie Bild und Spiegelbild verhalten: Die Atome sind dabei gleich verknüpft, aber unterschiedlich im Raum orientiert. Derartige Verbindungen nennt man Stereoisomere. Die folgende Abbildung zeigt 3D-Modelle der Stereoisomere der Milchsäure:

Abbildung: 3D-Modell der Stereoisomere von Milchsäure; links (s)-Milchsäure, rechts (r)-Milchsäure; erstellt von Benjamin Eckhart

Die beiden Stereoisomere von Milchsäure findest du in dieser Abbildung:

Keilstrichformel der Stereoisomere von Milchsäure; links (s)-Milchsäure, rechts (r)-Milchsäure; erstellt von Benjamin Eckhart

Die in der Abbildung verwendete Keilstrichformel ist eine Möglichkeit, um den räumlichen Aufbau von chemischen Verbindungen darzustellen. Die Buchstaben sind Elementsymbole und stehen für ein bestimmtes Atom (C für Kohlenstoff, O für Sauerstoff und H für Wasserstoff). Ein ausgefüllter Keil bedeutet, dass dieser Teil der Verbindung aus der Bildebene herausragt (also nach vorne zeigt). Strichlierte Keile hingegen zeigen an, dass der jeweilige Teil der Verbindung hinter der Bildebene liegt (also nach hinten zeigt).

Diese Milchsäure kann in weiteren Schritten dann über eine sogenannte Ringöffnungspolymerisation zur Polymilchsäure synthetisiert werden.

Am Ende dieses Prozesses erhält man den Kunststoff Polymilchsäure (PLA), der aus einer Kette von über 100.000 Einheiten Milchsäure besteht (siehe nächste Abbildung)

Abbildung: : Struktur von (s)-Polymilchsäure PLA; erstellt von Benjamin Eckhart

Weitere Informationen zu diesem Kunststoff findest du in den folgenden Links: