Was sind Biokunststoffe?

Was sind Biokunststoffe? Biokunststoff ist ein sehr weit gefasster Begriff und wird häufig für verschiedene Arten von Kunststoffen verwendet, z. B. für biologisch abbaubare Kunststoffe und biobasierte Kunststoffe. Diese Kunststoffe haben alle unterschiedliche Eigenschaften und Merkmale und damit unterschiedliche Vor- und Nachteile.

Die Verwendung von Biokunststoffen wird breit diskutiert. Bietet er Chancen für Hersteller und Importeure von verpackten Produkten im Rahmen einer Kreislaufwirtschaft oder hat er mehr Nachteile als Vorteile?

Dieser Artikel behandelt die verschiedenen Arten von Biokunststoffen im Detail und beantwortet häufig gestellte Fragen zu diesem Thema.

Verschiedene Arten von Biokunststoffen

Biokunststoffe lassen sich in zwei Gruppen einteilen.

• Kompostierbare biobasierte Kunststoffe
• Nicht kompostierbare biobasierte Kunststoffe

Darüber hinaus kann man Kunststoffe aus fossilen Rohstoffen in zwei Gruppen einteilen:

• Kompostierbare Kunststoffe (einschließlich PBAT, PCL).
• Nicht kompostierbare Kunststoffe (normales PE)

Was bedeuten biobasiert, biologisch abbaubar und kompostierbar?

Der Begriff biobasiert sagt nur etwas über die Herkunft des Materials aus, aus dem die Kunststoffe hergestellt werden. Diese Kunststoffe werden aus natürlichen Materialien, wie Stärke oder Zuckerrohr, hergestellt. Die Kunststoffe sind nicht unbedingt biologisch abbaubar oder kompostierbar.

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Etwas ist biologisch abbaubar, wenn Pilze und Bakterien es biologisch abbauen können, ohne Rückstände zu hinterlassen. Wenn ein Material industriell kompostierbar ist, ist es biologisch abbaubar, genau wie biologisch abbaubar. Der Unterschied zwischen biologisch abbaubar und kompostierbar ist, dass kompostierbar eine zeitliche Begrenzung hat. Der Abbau von Kunststoffen hängt in hohem Maße von Umweltfaktoren wie Temperatur, Vorhandensein von Sauerstoff und Wasser sowie von Mikroorganismen ab. Kunststoff ist (industriell) kompostierbar, wenn er sich innerhalb von 12 Wochen in einer industriellen Kompostieranlage bei Temperaturen von bis zu 65 Grad fast vollständig auflöst. Das Material zerfällt dann in Wasser, Methan und CO2. In der Natur dauert dieser Abbauprozess viel länger.

1. Kompostierbare biobasierte Kunststoffe

Kompostierbare biobasierte Kunststoffe sind also Kunststoffe, die sowohl aus natürlichem Material bestehen als auch theoretisch in einer Kompostieranlage vollständig verschwinden. Beispiele hierfür sind PLA, PHA und PBS.

PLA ist eine der beliebtesten Formen von Biokunststoffen und wird aus Milchsäure hergestellt, die aus landwirtschaftlichen Pflanzen wie Mais und Zuckerhut gewonnen wird. Es wird z. B. als Verpackungsmaterial für Lebensmittel und für Trinkbecher aus Kunststoff verwendet. Es kann auch als Tinte für 3D-Drucker verwendet werden. PLA ist industriell kompostierbar, braucht aber viel länger als Küchen- und Gartenabfälle, um zu kompostieren. Das sorgt dafür, dass es, wenn man es in den Küchen- und Gartenabfall wirft, trotzdem übrig bleibt und als Restmüll verbrannt wird. Auch auf dem heimischen Komposthaufen zersetzt sich PLA nicht.

PLA kann im Prinzip recycelt werden, aber nicht zusammen mit normalen Kunststoffen. Dies kann sich nämlich negativ auf die Qualität des recycelten Kunststoffs auswirken. Daher sollte es getrennt gesammelt und in einer separaten Recyclinganlage recycelt werden. Dies geschieht in den Niederlanden derzeit noch nicht, da es bei der derzeitigen geringen Menge sowohl in Bezug auf die Kosten als auch auf die Kosten pro Umweltnutzen uninteressant ist. Derzeit wird es zusammen mit dem Restmüll mit Energierückgewinnung verbrannt.

2. Nicht kompostierbare (teilweise) biobasierte Kunststoffe

Nicht kompostierbare biobasierte Kunststoffe sind Kunststoffe, die teilweise aus natürlichem Material bestehen, aber wie normale Kunststoffe behandelt werden müssen. Beispiele sind Bio-PE, Bio-PET und Bio-PTT.

Auf der Grundlage des Produktionsvolumens Bio-PET der derzeit führende biobasierte Kunststoff. Bio-PET ist teilweise biobasierter Polyester und hat genau die gleiche chemische Struktur und die gleichen Eigenschaften wie herkömmliches PET. Das Material kann daher sehr gut in Produkten eingesetzt werden, ohne Probleme für die derzeitigen Recyclingströme zu verursachen.

Normales PET wird durch Polymerisation von Ethylenglykol und Terephthalsäure hergestellt. Bei der Herstellung von derzeit kommerziell verfügbarem Bio-PET wird Ethylenglykol aus biobasierten Rohstoffen mit erdölbasierter Terephthalsäure polymerisiert. Gegenwärtig ist nur 20% biobasiert, was jedoch in Bezug auf die CO2-Emissionen und die Erschöpfung der Energieressourcen immer noch einen Umweltvorteil darstellt. Um 100% Bio-PET herzustellen, muss die Terephthalsäure also ebenfalls aus natürlichen Rohstoffen gewonnen werden. Das ist zwar möglich, aber sehr aufwändig. Die Forschung konzentriert sich nun auf die Entwicklung wirtschaftlicherer Produktionsverfahren und die Vergrößerung bestehender Produktionsverfahren.

3. Kompostierbare Kunststoffe (nicht biobasiert)

Dabei handelt es sich um kompostierbare Kunststoffe auf Ölbasis, wie PBAT, PCL und PVA. Diese Kunststoffe sind eine vollständig biologisch abbaubare Alternative zu Polyethylen mit geringer Dichte und ähnlichen Eigenschaften wie Flexibilität und Elastizität. Dadurch können sie für ähnliche Anwendungen wie Verpackungen und Plastiktüten verwendet werden. Der Nachteil ist, dass sie recht teuer sind und sich nicht so schnell kompostieren lassen, wie es wünschenswert wäre.

PBAT ist sehr flexibel und wird daher häufig mit starren biobasierten Kunststoffen (wie PLA) gemischt, um bessere mechanische Eigenschaften zu erzielen. Reines PLA ist aufgrund seiner Flexibilität nur begrenzt einsetzbar.

PCL wird in der Medizin unter anderem für auflösbares Nahtmaterial verwendet.

PVA ist elastisch und klebrig und wird unter anderem für die Verpackung von Geschirrspültabletten verwendet.

Recycling von Biokunststoffen

Die meisten Biokunststoffe, mit Ausnahme von Bio-PE und Bio-PET, eignen sich nicht für das Recyclingverfahren. Dies würde sich negativ auf die Qualität des Recyclats auswirken.

Bestimmte biobasierte Kunststoffe, darunter PLA, können ordnungsgemäß separat recycelt werden. Es gibt eine Reihe von Recyclinganlagen, die dies tun, aber wie bereits erläutert, geschieht dies noch nicht in großem Maßstab. Aufgrund des geringen Volumens ist dies sowohl in Bezug auf die Kosten als auch auf die Kosten pro Umweltnutzen uninteressant. Jetzt wird er zusammen mit dem Restmüll mit Energierückgewinnung verbrannt.

Derzeit wird viel darüber geforscht, ob es möglich ist, z. B. PLA auszusortieren und welche Kosten, Nutzen und Umweltvorteile dies mit sich bringen würde.

Kompostierung von Biokunststoffen

Es herrscht große Verwirrung über die verschiedenen Arten von Biokunststoffen und den Umgang mit ihnen. Viele Menschen denken, dass alle Biokunststoffe kompostierbar sind. Wie oben erläutert, ist dies nicht der Fall. Und selbst wenn Biokunststoffe kompostierbar sind, gibt es in der Praxis immer noch Probleme. Derzeit gehören biologisch abbaubare Kunststoffverpackungen nicht in den VGF-Abfall, auch wenn sie ein Kiemplant-Logo oder das OK Compost-Logo tragen (siehe unterer Absatz). Nur biologisch abbaubare Plastiktüten, die in der VGF-Sammlung verwendet werden, sind für diese Abfälle zugelassen, einfach weil dadurch die Sammlung von VGF-Abfällen erhöht wird.

Biokunststoffe, die in einer industriellen Kompostierungsanlage landen, bleiben oft als Restmüll zurück und werden weiterhin verbrannt. Und wenn die Kunststoffe mit der Zeit kompostiert werden, mindern sie die Qualität des Komposts.

Dies wurde in einer kürzlich ausgestrahlten Folge von De Monitor sehr schön veranschaulicht. Viele Unternehmen, Institutionen und Organisationen, darunter auch die Zentralregierung, investieren viel Geld und Mühe, um beispielsweise Biokunststoffbecher zu kaufen und getrennt zu sammeln. Die Monitor-Folge zeigt, dass diese aus den oben genannten Gründen sofort dem Restmüll zugeführt werden.

Interessanterweise zeigt eine noch aktuellere Studie von Wageningen Food & Biobased Research (WUR), dass kompostierbare Kunststoffe im aktuellen GFT-Abfallbehandlungsprozess sehr gut verarbeitet werden können. Dies steht im Widerspruch zu allen bisher bekannten Praxisbeispielen. Und das ändert nichts daran, dass die Qualität des Komposts dadurch sinkt. In diesem Sinne sind Biokunststoffe auch in diesem Aufbereitungsprozess eine Quelle der Verschmutzung.

Der größte Irrglaube ist, dass sich Biokunststoffe natürlich zersetzen, wenn sie in der Natur landen. Wie normales Plastik braucht auch biologisch abbaubares Plastik Jahrzehnte, um sich in der Umwelt zu zersetzen. Und im Meer dauert es viel länger als an Land. Es ist kälter, es braut nicht und es gibt keine Bakterien, die diese Art von Plastik abbauen. Daher verursacht es im Meer genauso viele Unannehmlichkeiten wie normales Plastik. Der Stempel "biologisch abbaubar" scheint die Menschen eher dazu zu bringen, es in der Natur liegen zu lassen, weil sie denken, dass es sich sowieso zersetzt. In diesem Sinne könnte man sagen, dass auch Biokunststoffe den Restmüllstrom "verschmutzen", auch wenn dies in diesem Fall hauptsächlich auf das Verhalten der Benutzer zurückzuführen ist.

Was sind die Vorteile von Biokunststoffen?

Der große Vorteil von biobasierten Kunststoffprodukten besteht darin, dass durch die Verwendung von erneuerbarer Biomasse fossile Ressourcen eingespart werden. Außerdem entstehen bei der Herstellung von biobasierten Kunststoffen 50 bis 100 Prozent weniger CO2-Emissionen als bei anderen Kunststoffarten. Außerdem sind biobasierte und biologisch abbaubare Kunststoffe grundsätzlich gut für die Kompostierung oder das Recycling geeignet, vorausgesetzt, dies geschieht auf geeignete Weise.

Was sind die Nachteile von Biokunststoffen?

Einige Nachteile wurden bereits oben angesprochen. Zum Beispiel die Tatsache, dass er nicht schnell genug kompostiert und nicht zusammen mit herkömmlichen fossilen Kunststoffen recycelt werden kann. Der größte Nachteil von Biokunststoffen ist jedoch das mangelnde Wissen eines großen Teils der Bevölkerung. Bei unsachgemäßem Umgang kann es zu Störungen in den laufenden Prozessen kommen.

Biokunststoffe bieten jedoch viele Vorteile. Die Forschung nach neuen Formen und Anwendungen ist in vollem Gange. Wenn die Nachfrage nach Biokunststoffen steigt, zum Beispiel aufgrund von Umweltsteuern auf konventionelle Kunststoffe, wird dies zu Größenvorteilen führen. Dies könnte zu Effizienzsteigerungen im Produktionsprozess und damit zu einem sinkenden Preis führen.

Welches Symbol wird zur Kennzeichnung von Biokunststoffen verwendet?

Zum Schluss noch einige Symbole, an denen Sie Biokunststoffe erkennen können.

Das Seedling-Logo und das OK Compost-Logo haben die gleiche Bedeutung. Produkte mit diesem Logo sind industriell kompostierbar. Die Logos erscheinen auf Beuteln, Hüllen und Schalen aus kompostierbarem Kunststoff. In die VGF-Abfalltonne dürfen nur kompostierbare Beutel (mit Kiemplant-Logo oder OK Compost-Logo) zum Sammeln Ihrer VGF-Abfälle gegeben werden. Andere kompostierbare Verpackungen und kompostierbare Produkte müssen in den Restmüll. Dies liegt daran, dass nicht klar ist, ob die Durchlaufzeit in der industriellen Kompostieranlage lang genug ist, um kompostierbare Kunststoffe in dieser Zeit richtig abzubauen. Die Verpackungen gehören auch nicht auf den heimischen Komposthaufen, wo sich solche Materialien ebenfalls nicht gut zersetzen.

Das OK Home Compost-Logo garantiert, dass das Produkt für die Kompostierung zu Hause geeignet ist.

Das OK-Logo für biobasierte Produkte zeigt an, ob ein Produkt aus erneuerbaren Materialien besteht. Es hat vier Stufen, von Verpackungen, die zu mindestens 20 Prozent aus nachwachsenden Rohstoffen bestehen (ein Stern), bis zu Verpackungen, die bis zu 80 Prozent (vier Sterne) aus nachwachsenden Rohstoffen bestehen. Das Logo sagt nichts über die Kompostierbarkeit der Verpackung aus.

Haben Sie nach diesem Artikel noch Fragen?

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