Biologisch abbaubare Kunststoffe auf Basis von Stärke, Zucker und Cellulose haben eine wachsende ökologische Bedeutung und können die Müllberge verringern.
Weltweit werden jährlich 4 Prozent der Erdölförderung für die Produktion von herkömmlichen Kunststoffen verwendet. Da dieser fossile Rohstoff nur mehr begrenzt zur Verfügung steht, und bei seiner Verbrennung außerdem Schadstoffe freigesetzt werden, ist die Suche nach umweltfreundlicheren Alternativen aus nachwachsenden Ressourcen sinnvoll und notwendig. Biologisch abbaubare Kunststoffe könnten außerdem helfen die Müllberge in der Zukunft zu verringern.
Was sind Biokunststoffe
Eine eindeutige Definition von Biokunststoff hat sich noch nicht etabliert. Es werden sowohl Kunststoffe auf Basis nachwachsender Rohstoffe, als auch biologisch abbaubare Kunststoffe als Biokunststoffe bezeichnet, wobei nicht immer beides zutreffen muss. Es gibt auch Kunststoffe aus nachwachsenden Rohstoffen, die nicht biologisch abbaubar sind. Der Begriff „Bio“ bedeutet in diesem Zusammenhang auch nicht, dass die Rohstoffe für die Produktion aus biologischer Landwirtschaft stammen.
Stärke und Zucker als Basis für Biokunststoffe
Stärke: Kunststoffe auf Basis von Stärke zählen derzeit zu den gebräuchlichsten Biokunststoffen. Verwendet werden Mais-, Kartoffel- und Weizenstärke. Dieser Rohstoff hat den Vorteil, dass er relativ billig und leicht verfügbar ist. Da Stärke aber die Eigenschaft besitzt Wasser aufnehmen zu können, was für viele Anwendungen relativ unpraktisch wäre, werden den meisten dieser Kunststoffe wasserabweisende Komponenten als zweiter Bestandteil zugemischt. Diese so genannten Kunststoffblends enthalten dann oft auch petrochemische Polymere.
Celluloseacetat: Cellulose ist neben Lignin der Strukturbaustoff in Pflanzen. Aus Cellulose wird nicht nur Papier und Pappe erzeugt, durch weitere chemische Umwandlung kann aus diesem Rohstoff auch Celluloseacetat gewonnen werden. Zu den thermoplastischen Kunststoffen auf Basis von Cellulose zählen auch Celluloid und Cellophan, die zu den ersten kommerziell verfügbaren Kunststoffen zählten, bevor Plastik auf Erdölbasis in Mode kam.
Polymilchsäure (PLA): Milchsäurebakterien sind maßgeblich an der Entstehung von Milchsäure aus Stärke und Zucker beteiligt, die wiederum das Ausgangsmaterial für Polylactid (PLA), einem durchsichtigen Kunststoff, ist. Als Rohstoffe dienen Zucker, Getreide oder Kartoffel. Der entstehende Kunststoff eignet sich aufgrund seiner biologischen Verträglichkeit und hohen Festigkeit sehr gut für Verpackungen in der Lebensmittelindustrie. Auch in der Medizin finden sich viele Einsatzmöglichkeiten für Polylactid. Da der Stoff vom Körper resorbierbar ist, müssen zum Beispiel Schrauben und Platten zum Fixieren von Knochenbrüchen nach Heilung nicht mehr operativ entfernt werden. Ein weiterer Vorteil dieses Biokunststoffes ist, dass seine Haltbarkeit bis zum vollständigen biologischen Abbau recht gut eingestellt werden kann.
Ökobilanz: Vor- und Nachteile der Biokunststoffe
Biokunststoffe haben eine Reihe von Vorteilen, die sie ökologisch interessant machen. Die fossilen Rohstoffe Erdöl und Kohle werden geschont da stattdessen nachwachsende Ressourcen verwendet werden. Dadurch kann es zu einer Reduktion der CO2-Emissionen kommen. Biokunststoffe sind Teil des natürlichen Kreislaufs des Lebens, wenn sie vollständig biologisch abbaubar sind. Damit könnte auch das immer größer werdende Müllproblem entschärft werden.
Zu den ökologischen Nachteilen zählt der Verbrauch von landwirtschaftlichen Flächen zur Gewinnung der Rohstoffe. Ähnlich wie bei der Erzeugung von Biosprit kann dies zu sozialen Spannungen und anderen ökologischen Problemen führen. Schließlich werden schon heute ganze Regenwälder abgeholzt um landwirtschaftliche Nutzflächen zu gewinnen. Kommen die Rohstoffe für die Erzeugung der Biokunststoffe von anderen Kontinenten fallen hohe Transportkosten an und der CO2-Fußabdruck ist mitunter auch nicht geringer als bei herkömmlichen Kunststoffen. Die verwendeten Rohstoffe könnten auch unter Einsatz von Gentechnologie produziert worden sein.
Ob Biokunststoffe ökologisch wirklich sinnvoller sind als herkömmliche Materialien kann letztlich nur über die einzelnen Ökobilanzen entschieden werden. Eine Ökobilanz analysiert die Auswirkungen eines Produktes auf die Umwelt über seinen gesamten Lebensweg. Es werden alle Aspekte von den Auswirkungen auf das Klima, die Nutzung von Ressourcen, gesundheitliche Aspekte und der Flächenverbrauch betrachtet.