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Biokunststoffe

Der Sammelbegriff „Biokunststoffe" wird verwendet, um zwei ganz unterschied- liche Konzepte zu beschreiben, nämlich

• zum einen die Funktionalität, d.h. biologisch abbaubare/ kompostierbare Kunststoffe
• zum anderen die Rohstoffbasis , d.h. Kunststoffe auf der Basis erneuerbarer Ressourcen oder von Biomasse

Kunststoffe auf Biomasse-Basis sind nicht immer auch biologisch abbaubar, und biologisch abbaubare Kunststoffe müssen nicht auf Biomasse basieren. Beide Konzepte existieren nebeneinander. Sie sollten daher separat betrachtet werden.

Biobasierte Kunststoffe
Biobasierte Kunststoffe sind heute in erster Linie Stärkewerkstoffe, Polymilchsäure (PLA) und Cellulosewerkstoffe. Sie spielen z. B. bei Verpackungen für Lebensmittel, deren Haltbarkeit zwei Wochen nicht überschreitet, eine Rolle. Neben den seit einigen Jahren am Markt befindlichen Polymeren auf Stärke- oder Milchsäurebasis wird in Zukunft die Herstellung von Kunststoffen wie PE, PP oder PVC auf Basis nachwachsender Rohstoffe hinzukommen.

Eine Einschränkung ergibt sich aus den unzureichenden Barriereeigenschaften heutiger biobasierter Kunststoffe gegenüber Wasserdampf und Gasen. Ausreichende Wasserdampf- und Sauerstoffrückhaltung, die zum Beispiel für die Verpackung von Fleisch wichtig ist, kann erreicht werden durch eingebaute Barrieren aus klassischen Kunststoffen, durch den Einsatz von Nanocomposites oder durch das Aufdampfen einer anorganischen Sperrschicht aus Aluminium, Aluminiumoxiden oder Siliciumoxiden auf den Biokunststoff. Obst und Gemüse haben eine Frischedauer von wenigen Tagen; für diese Lebensmittel sind die speziellen Eigenschaften von Biokunststoffverpackungen gefragt, da sie in diesen Verpackungen länger frisch bleiben, weil das Material Wasserdampf durchlässt. Auch Einweggeschirre und –bestecke aus Spritzguss sowie Verkaufsverpackungen aus biobasiertem Kunststoff haben sich bei Fast-Food-Unternehmen und Cateringbetrieben inzwischen erste Marktanteile erobert. Es wird geschätzt, dass derzeit unter einem Prozent des gesamten Kunststoffverbrauchs auf nachwachsenden Rohstoffen basiert .

Neben den seit einigen Jahren am Markt befindlichen Polymeren auf Stärke- oder Milchsäurebasis, wird in Zukunft die Herstellung von am Markt weit verbreiteten Kunststoffen wie PE, PP oder PVC auf Basis nachwachsender Rohstoffe hinzukommen. In Brasilien entstehen mehrere Anlagen, die auf der Basis von aus Zuckerrohr gewonnenem Bioethanol über Polyethylen Standardkunststoffe produzieren werden.

Biologisch abbaubare Kunststoffe
Die biologische Abbaubarkeit eines Kunststoffs hängt von der Struktur des Werkstoffes ab, nicht von der Rohstoffbasis. Ein Werkstoff ist dann biologisch abbaubar, wenn er von Mikroorganismen oder durch Stoffwechselvorgänge zu Wasser, Kohlendioxid,  Methan und Biomasse abgebaut werden kann.

Bioabbaubare Kunststoffe werden dort eingesetzt, wo Abbaubarkeit ein nützliches Merkmal ist. In der Landwirtschaft können biologisch abbaubare Kunststoffe zum Beispiel als Blumentöpfe eingesetzt werden, die im Boden zu Biomasse verstoffwechselt werden und gleichzeitig als Bodenverbesserer dienen. Abbaubare Küchenabfallbeutel können gemeinsam mit dem Bioabfall kompostiert werden. Auch in diversen medizinischen Anwendungen gibt es spielen biologisch abbaubare Kunststoffe eine Rolle, etwa als Kapseln für Medikamente, als chirurgisches Nahtmaterial ober bei resorbierbaren Implantaten wie Schrauben oder Nägeln

Zusätzlich zu den herkömmlichen Verwertungswegen – werkstoffliches und rohstoffliches Recycling sowie energetische Verwertung – können biologisch abbaubare Kunststoffabfälle durch Kompostierung (aerob) oder Vergärung (anaerob) behandelt werden. Welche Verwertung jeweils die ökoeffizienteste ist, hängt von der Zusammensetzung und der Qualität des Abfalls ab.

Produkte, die aus kompostierbarem Material hergestellt sind (DIN EN 13432 für kompostierbare Verpackungen), tragen als Kennzeichen das Keimlingslogo. Der Bezug auf die Zertifizierung gemäß DIN EN 13432  ist rohstoffunabhängig und als Qualifikationskriterium für die Zulassung kompostierbarer Werkstoffe, darunter auch Kunststoffprodukte, in der Bioabfallverordnung und der Düngemittelverordnung verankert. Vollständige Abbaubarkeit sowie Pflanzen¬verträglich¬keit sind hierdurch gewährleistet.

Biologische Abbaubarkeit löst allerdings nicht das Problem des „Littering", der Vermüllung der Landschaft. Selbst bioabbaubare Werkstoffe nach DIN brauchen Wochen, um zu verrotten. Eine biologische Zersetzung ohne die definierten Bedingungen (Mikroorganismen, Temperatur und Feuchtigkeit) geht sehr langsam vonstatten und kann mehrere Jahre dauern.

Bisweilen wird argumentiert, der Einsatz bioabbaubarer, biobasierter Kunststoffe sei klimaneutral. Dabei wird häufig vergessen, dass für jeden Prozessschritt von der Aussaat über Ernte, Transport, Fermentation und Produktherstellung Energie gebraucht wird. Entscheidungen für oder gegen den Einsatz von biobasierten und bioabbaubaren Kunststoffen sollten daher auf dem Lebenszyklusansatz basieren. Bei der Einschätzung der Nachhaltigkeit sind konkrete produktbezogene Einzelfalluntersuchungen erforderlich. Eine pauschale Wertung ist wissenschaftlich nicht fundiert, wie mehrere Ökobilanzvergleiche gezeigt haben.

Quelle: www.plasticseurope.de

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