Bio-Kunststoff für Flaschen der nächsten Generation - Wissenschaftsjahr 2020/21 - Bioökonomie

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06.04.2021

Bio-Kunststoff für Flaschen der nächsten Generation

Kurz & Knapp
  • Jährlich fallen in Deutschland mehr als 6,3 Millionen Tonnen Kunststoffabfälle an. Doch der Industrie fehlen für viele Anwendungen wirklich nachhaltige und praxistaugliche Alternativen.
  • Im Verbundforschungsprojekt „Bio2Bottle“ soll ein Kunststoff entwickelt werden, der nicht nur biobasiert, bioabbaubar und recyclingfähig ist, sondern besondere chemische Anforderungen erfüllt.
  • Neben den Nachhaltigkeitskriterien soll der Kunststoff mechanisch stabil sein, eine hohe Wasserdampfbarriere und eine hohe Schmelzviskosität aufweisen, um für Reinigungsmittel und Bodenhilfsstoffe genutzt werden zu können.

Bio2Bottle soll robust, bioabbaubar und recyclingfähig sein

Das Verbundforschungsprojekt „Bio2Bottle“ entwickelt einen Kunststoff zur Abfüllung von Reinigungsmitteln und Bodenhilfsstoffen, der hohen chemischen Anforderungen genügt und zugleich biobasiert, bioabbaubar und recyclingfähig ist. Er soll für bessere Recyclingquoten und weniger Plastikabfälle in der Natur sorgen.

6,3 Millionen Tonnen Kunststoffabfälle in nur einem Jahr produzieren die Menschen in Deutschland derzeit. Vieles davon wird lediglich thermisch verwertet, deponiert oder landet sogar in der Umwelt. Das liegt auch daran, dass Bioabbaubarkeit und Recycling längst nicht so einfach und für alle Kunststoffe funktionieren, wie man das gerne hätte.

Zwar gibt es mit der Polymilchsäure (PLA) einen biobasierten Kunststoff, der auch bioabbaubar ist, doch bildet er eine Ausnahme und ist längst nicht für alle Anwendungen geeignet. Im Verbundforschungsprojekt „Bio2Bottle“ sollen daher nun Kunststoffe für Flaschen entwickelt werden, die hohen Anforderungen genügen, biobasiert, bioabbaubar und recyclingfähig sind.

Biobasiertheit und Recyclingfähigkeit verbinden

An dem vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) geförderten Vorhaben sind neben dem Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT vier Partner aus der Industrie beteiligt. „Das Ziel des Projektes ist es, biobasierte Materialien und Recyclingfähigkeit miteinander zu verbinden“, fasst Inna Bretz vom Fraunhofer UMSICHT zusammen.

Konkret möchten die Forschenden einen Kunststoff für Flaschen entwickeln. PLA ist dafür zwar grundsätzlich geeignet, da es eine ähnliche mechanische Belastbarkeit aufweist wie Polyethylenterephthalat (PET). Doch das genügt nur für Getränkeverpackungen und nicht etwa für die Lagerung und den Transport von Reinigungsmitteln oder Bodenhilfsstoffen für die Landwirtschaft.

Hohe chemische Anforderungen

Für diese Anwendungen ist eine hohe Wasserdampfbarriere unerlässlich, und die bietet PLA schlicht nicht. Auch die Schmelzviskosität und natürlich die Stabilität müssen hoch sein. Darüber hinaus spielen die Durchlässigkeit für Kohlendioxid und für Sauerstoff eine Rolle sowie die Fähigkeit, eine Sterilisation mit Gammastrahlen unbeschadet auszuhalten.

„Im Verbundprojekt werden biobasierte Polymere ausgewählt und deren Eigenschaften durch die Compoundierung mit weiteren Komponenten so verändert, dass diese hohen Anforderungen erfüllt werden“, erläutert Bretz. Am Ende soll das neue Material in der Praxis konkurrenzfähig sein und erdölbasierte Produkte ebenso ersetzen wie für bessere Recyclingquoten und weniger Plastikabfälle in der Natur sorgen.