Was ist Bioplastik? - Wissenschaftsjahr 2020/21 - Bioökonomie

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25.08.2020

Was ist Bioplastik?

Die Idee ist 120 Jahre alt

Als Biokunststoff, biobasierte Kunststoffe, technische Biopolymere oder auch einfach Bioplastik werden Kunststoffe bezeichnet, die auf Basis von nachwachsenden Rohstoffen oder Reststoffen erzeugt werden. Teilweise werden auch Kunststoffe, die zwar auf Rohstoffen wie Erdöl basieren, aber kompostierbar sind, Bioplastik genannt.

Bereits Ende des 19. Jahrhunderts waren biobasierte Kunststoffe wie Celluloid die ersten industriell hergestellten Massenkunststoffe. Durch die Entdeckung von Kunststoffen auf Basis von Mineralölen Anfang des 20. Jahrhunderts wurden die ersten biobasierten Kunststoffe jedoch schnell wieder verdrängt. Erst nach 1980 gab es erneut Innovationen im Bereich des Bioplastiks, die vor allem auf ein verändertes ökologisches Bewusstsein zurückzuführen sind.

Das ist drin

Als Ausgangsmaterialien für biobasierte Kunststoffe dienen heute hauptsächlich Stärke aus Mais, Zucker aus Zuckerrohr und Zuckerrüben, Pflanzenöle wie Rizinusöl oder Cellulose aus Baumwolle oder Holz. Auch Reststoffe, die sonst vielfach ungenutzt entsorgt werden, wie zum Beispiel Obstkerne, Nussschalen, Kaffeesatz, Grünschnitt oder Stroh, lassen sich für die Produktion von biobasierten Kunststoffen einsetzen.

Die Zukunft baut auf Biokunststoffe

Biobasierte Kunststoffe kommen bereits in diversen Anwendungen zum Einsatz: zum Beispiel in Verpackungen von Lebensmitteln, in Getränkeflaschen, Folien, Büroartikeln, Spielzeug, Sport- und Haushaltsartikeln sowie Textilien, aber auch in hochtechnischen Bereichen wie der Automobil- und der Luftfahrtindustrie. Der Grund für die Entwicklung von Biokunststoffen liegt darin, Ressourcen zu schonen, eine Alternative zum endlichen Erdöl zu schaffen und sich dadurch unabhängig von Erdölimporten aus politisch instabilen Ländern zu machen.

Der Fokus bei der Entwicklung liegt auf modernen, neuartigen Kunststoffen, die spezifische Eigenschaften mitbringen und damit optimal den jeweiligen Anwendungsanforderungen gerecht werden oder sogar einen Lösungsansatz für Herausforderungen wie die Verschmutzung der Umwelt durch Plastik bieten. Biokunststoffe sind ein Teil der Zukunft – genau dort, wo sie gegenüber ihren konventionellen Pendants Vorteile aufweisen.

Schwerpunkte der aktuellen Forschung

Lebensmittelverpackungen

Verpackungen bestehen heute immer noch vielfach aus verschiedenen Materialien im Verbund (zum Beispiel Pappe und Kunststoff), die sich deswegen nur schlecht oder gar nicht recyceln lassen. Stattdessen müssen Verpackungen entwickelt werden, die möglichst nur aus einem Material bestehen, um das Recycling zu fördern.

Abbaubarkeit

Die Vermüllung der Umwelt und insbesondere der Meere durch Kunststoffe ist ein bekanntes Problem. Abbaubare Kunststoffe mit neuartigen Materialeigenschaften, die sich unter marinen Bedingungen vollständig zersetzen, können Teil der Lösung sein.

 

Recycling

Das Recycling aller Kunststoffe muss weiter vorangetrieben, die Recyclingquoten müssen nachhaltig erhöht werden. Die Recyclingfähigkeit eines Materials sollte bereits beim Design im Vordergrund stehen, zum Beispiel bei der Entwicklung einer Verpackung.

Nutzung von Reststoffen

In der Landwirtschaft, der Futtermittelindustrie, der industriellen Lebensmittel- und Genussmittelproduktion und der Abfallverwertung fallen regelmäßig große Mengen Reststoffe an, die oft ungenutzt entsorgt werden: Obstkerne, Gemüse- und Nussschalen, Kaffeesatz, Getreide- und Rapsstroh, Hanf- und Flachsstaub sowie Ernterückstände bei Kartoffeln und Zuckerrüben. Sie bieten ein großes Potenzial zur Verwendung in der Biokunststoffproduktion als Rohstoffquelle für biobasierte Kunststoffe.