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Biobasierte Kunststoffe: Deutschland droht den Anschluss zu verlieren

Nachhaltige Produkte müssen den Massenmarkt erobern, um eine wesentliche Auswirkung auf Wirtschaftskreisläufe zu erzielen. Beispiel Kunststoff: Biobasierte Kunststoffe bieten Alternativen zu den rohstoffbasierten. Ihr Marktanteil beträgt aktuell 1,5 Prozent. „Für eine Branche, die sehr frisch ist, finde ich das nicht schlecht“, sagt der Physiker und Biotechnologie-Experte Michael Carus. Der Bedarf an den sogenannten „bio-basierten Polymeren“ steigt.

Hürth (csr-news) – Nachhaltige Produkte müssen den Massenmarkt erobern, um eine wesentliche Auswirkung auf Wirtschaftskreisläufe zu erzielen. Beispiel Kunststoff: Biobasierte Kunststoffe bieten Alternativen zu den rohstoffbasierten. Ihr Marktanteil beträgt aktuell 1,5 Prozent. „Für eine Branche, die sehr frisch ist, finde ich das nicht schlecht“, sagt der Physiker und Biotechnologie-Experte Michael Carus. Der Bedarf an den sogenannten „bio-basierten Polymeren“ steigt.

Carus ist Geschäftsführer des nova-Instituts in Hürth bei Köln, das seit 1994 für eine nachhaltige bio-basierte Ökonomie arbeitet. Das Institut ist Mitglied im CLIB 2021 Cluster Industrielle Biotechnologie – dort gehört Carus dem Beirat an – sowie im Verein kunststoffland NRW. Die Kunststoffindustrie steht vor vier Problemen, so der Experte:

  • Es gibt nach wie vor Kunststoffe mit kritischen Eigenschaften, etwa PVC (Polyvinylchlorid).
  • Es werden immer noch in erheblicher Menge Weichmacher mit möglicher hormoneller Wirkung auf Menschen und Tiere eingesetzt – obwohl es nur wenig teurere Alternativen gäbe.
  • Die Verschmutzung der Binnengewässer und Meere durch biologisch nicht abbaubare Kunststoff-Kleinstelemente schreitet voran. Diese Kleinstteile entstehen als Zerfallsprodukte aus Kunststoffverpackungen oder gelangen als Peeling-Elemente aus Körperpflegemitteln ins Abwasser.
  • Eine Ökobilanz der Kunststoffe zeigt deren erheblichen Beitrag zu Entstehung von Treibhausgasen.

Biobasierte Kunststoffe können für viele – nicht alle – Probleme Lösungen anbieten: In Körperpflegeprodukten könnten biobasierte Kunststoffe wie PHA (Polyhydroxyfettsäure) oder PHB (Polyhydroxybuttersäure) zur Anwendung kommen. „Diese Stoffe bauen sich in Ozeanen, Muscheln und selbst noch in Fischen ab“, sagt Carus. Und ebenso stehen bio-basierte Weichmacher ohne hormonelle Wirkung als Alternative zu den konventionellen Produkten zur Verfügung. Von deren Einsatz würde die heimische Industrie profitieren, denn höherwertiger Kunststoffe werden in Europa produziert. Carus: „Die schlechteren Weichmacher kommen aus China, weil wir sie dort ordern.“ Bei einer Ökobilanzierung weisen bio-basierte Kunststoffe deutliche Vorteile in Bezug auf den Energieeinsatz und die Treibhausgasemissionen auf. In der Gesamtbetrachtung dagegen schneiden sie nicht in allen Umweltkategorien besser ab: Die Rohstoffe der Biokunststoffe stammen aus der Landwirtschaft und ihre Erzeugung ist daher mit vielseitigen Auswirkungen auf die Umwelt verbunden, wie z.B. Nitrateintrag in Boden und Gewässer. „Es ist nicht einfach, in allen Bereichen zu gewinnen“, so Carus.

Allerdings: Bei der Entwicklung alternativer Kunststoffe droht Europa von Asien und Amerika abgehängt zu werden. Carus: „Bio-basierte Kunststoffe sind bei uns nicht groß geworden, weil Biomasse mit hohen Fördersummen in den Energiebereich geschoben wurde und wird.“ Dabei gibt es auch in Deutschland – und insbesondere in Nordrhein-Westfalen – Unternehmen, die bio-basierte synthetische Polymere erforschen und produzieren. Unter den Konzernen sind das beispielsweise Evonik, Bayer MaterialScience und – außerhalb NRWs – BASF, im Mittelstand das Emmericher Unternehmen Biotech oder die Willicher Firma FKuR. Bayer MaterialScience testet seit zwei Jahren die Herstellung hochwertiger Schaumstoffe (Polyole) aus CO2, im Jahr 2015 soll die Produktion in Serie gehen. Biotech und FKuR stellen aus bio-basierten Polymeren maßgeschneiderte Rezepturen für den Einsatz in unterschiedlichsten Anwendungen her: Von Verpackungsmaterialien bis hin zu Naturfaser-Kunststoff-Granualten. FKuR kooperiert in der Entwicklung mit dem Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik Umsicht in Oberhausen.

Welche Anerkennung deutsche mittelständische Unternehmen weltweit finden, verdeutlicht folgendes Beispiel: Als der brasilianische Konzern Braskem einen europäischen Vertriebspartner für sein Verfahren zur Herstellung von Polyethylen auf der Basis von Bioethanol suchte, fand er ihn am Niederrhein: Die Firma FKuR, die über entsprechende Netzwerke und Marketingerfahrung verfügt.

Einen wachsenden Bedarf an biobasierten Polymeren verzeichnet der Lebensmittelbereich. So ist der Getränkelieferant Coca-Cola weltgrößter Abnehmer für biobasierte Kunststoffe; er verwendet sich bei der Herstellung seiner PET-Flaschen. Bio-Supermärkte und inzwischen auch Discounter verwenden bio-basierte Kunststoffe für die Verpackung von Obst und Gemüse: PLA (Polymilchsäuren) zeichnet sich durch eine geringe Feuchtigkeitsaufnahme aus und kann gemeinsam mit den Nahrungsmitteln in der industriellen Kompostierung entsorgt werden. In Italien werden Bio-Plastiktüten häufig verwendet – deren Rohstoffe aus Nordrhein-Westfalen stammen. Und Landwirte nutzen biologisch abbaubare Mulchfolien zur Abdeckung von Spargel oder Erdbeeren gegen den Frost. Die sind zwar teurer, ersparen aber das Entfernen von Kunststofffolien weil sich zeitgerecht abgebaut werden. Mulchfolien werden aus biologisch abbaubaren bio-basierten Kunststoffen – wie modifizierten Stärken – hergestellt und können so entwickelt werden, dass sie wahlweise nach drei, vier oder fünf Monaten verrotten. Mit einem „Mulchfolienrechner“ kann der Landwirt ermitteln, ab wann sich der Einsatz solcher Folien lohnt. Hochwertige Biokunststoffe kommen selbst in der Fahrzeug- und Luftfahrtindustrie zum Einsatz. Carus: „Es gibt viele mögliche Einsatzfelder für bio-basierte Kunststoffe, die darauf warten, dass sie ausgestaltet werden. Technisch gesehen könnten heute bereits 90% aller petrochemischen Kunststoffe durch bio-basierte ersetzt werden.“

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