Bio-Plastik als Alternative

Nachhaltiges Wirtschaften Bio-Plastik als Alternative

227,5 Kilogramm – so viel Plastikmüll wird pro Kopf und Jahr in Deutschland produziert. Um die Umwelt zu schützen, muss der Plastikverbrauch entlang der gesamten Wertschöpfungskette reduziert werden. Innovative Lösungen sind gefragt, dazu gehören biobasierte Produkte.

Eingeschweißtes Obst und Gemüse

Eingepackte Lebensmittel gehören auch dazu: Knapp 230 kg Plastikmüll wird pro Jahr und Verbraucher in Deutschland produziert.

Foto: Colourbox

Jedes Jahr werden 227,5 Kilogramm Plastikmüll pro Kopf und Jahr in Deutschland produziert. Um die Umwelt zu schützen, muss dieser enorme Plastikverbrauch entlang der gesamten Wertschöpfungskette reduziert werden. Dafür braucht es innovative Lösungen wie biobasierte Produkte.

Bundesernährungsministerin Julia Klöckner informierte sich Anfang Juli bei einem Ortstermin in Bad Soberheim bei der Polymer-Gruppe über die dortige Entwicklung biobasierter Kunststoffe, die Dank der Förderung des Bundeslandwirtschaftsministeriums (BMEL) vorangebracht werden konnte. Das gemeinsam mit dem Fraunhofer Institut für Angewandte Polymerforschung durchgeführte Projekt wurde mit insgesamt rund 500.000 Euro gefördert.

Die biobasierten Kunststoffe werden zum Beispiel als Verpackungen für Lebensmittel eingesetzt. Aber auch im Haushaltsbereich und in Elektronikartikeln, etwa für Displays von Mobiltelefonen, finden sie Anwendung.

Erdölbasierte Kunststoffe sind vielseitig einsetzbar und langlebig, aber das heißt auch, dass sie nicht verrotten und dadurch die Umwelt belasten. Biobasierte Alternativen kommen bereits vielfach zum Einsatz - sind jedoch nicht per se umweltschonend, wenn sie nicht auch nachhaltig produziert, wiederverwertbar oder biologisch abbaubar sind. Die Forschung zu biobasierten Kunststoffen, die auch diesen Nachhaltigkeitskriterien entsprechen, läuft auf Hochtouren.

Unter dem Titel "Diese Kunststoff-Artikel dürfen nicht mehr verkauft werden" werden ausgewählte Produkte gezeigt: To-go-Becher, Einweg-Geschirr, Fast-Food-Verpackung, Trinkhalme, Rühr- und Wattestäbchen.

Zum Schutz des Meeres und der Umwelt – das Verkaufsverbot für Wegwerfartikel aus Kunststoff.

Foto: Bundesregierung

Ein Beispiel: „Bio2Bottle“

Lebensmittelverpackungen aus biobasierten Kunststoffen gelten als Alternative zu klassischen Kunststoff-Verpackungen. Sie sind bisher jedoch nur unzureichend an deren hohe technische Anforderungen angepasst.  Durch Forschung und Entwicklung wird angestrebt, den Marktanteil biobasierter Lebensmittelverpackungen, die sowohl den technischen Anforderungen entsprechen als auch nachhaltig sind, zu steigern.

Mit einem Förderaufruf hat das BMEL Forschung und Industrie eingeladen, Ideen zur Verbesserung des Einsatzes von biobasierten Kunststoffen in der Lebensmittelbranche zu entwickeln. Vier Forschungsansätze setzten sich durch und werden nun gefördert.

Ein Beispiel ist die „Bio2Bottle“ - eine neuartige, biologisch abbaubare Flasche aus Biokunststoffen mit hohem biobasierten Anteil und hoher Wasserdampfbarriere. Vier Partner aus Forschung und Industrie wollen diese Flaschen aus Polyhydroxyalkanoaten (PHA) herstellen. Die PHA-Verbindungen sollen einfach zu verarbeiten sein sowie eine gute Materialstabilität aufweisen. Außerdem sollen sie CO2- und sauerstoffundurchlässig sein. Um die daraus hergestellten Flaschen auch für mikrobiell anfällige Flüssigkeiten nutzen zu können, müssen sie sich mit Gammastrahlen sterilisieren lassen.

Die PHA-Flaschen sollen zunächst für Fensterreinigungsmittel sowie Flüssigprodukte für den biologischen Landbau genutzt werden.

Polyhydroxyalkanoate (PHA) sind natürlich vorkommende wasserunlösliche und lineare Polyester, die von vielen Bakterien als Reservestoffe für Kohlenstoff und Energie gebildet werden. In der Natur werden sie durch Gärung von Zucker oder Fetten hergestellt.

Ein weiteres Beispiel: Bioplastik aus Fettabfall vom Schlachthof

Unter der Leitung des Fraunhofer-Instituts für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik (IPK) in Berlin entwickelten Forschende aus Deutschland, Malaysia und den USA einen biotechnologischen Prozess, mit dem ein Kunststoff aus tierischen Abfallstoffen hergestellt werden kann, der in der Natur vollständig biologisch abbaubar ist – und das in nur wenigen Monaten.

Bei dem so gefertigten Biokunststoff handelt es sich um Polyhydroxybuttersäure – kurz PHB. Zur Herstellung wurde ein Bakterium (Cupriavidus necator) genutzt. Forschende der TU Berlin kultivierten die Bakterien und fütterten sie in riesigen Fermentern mit dem Fettabfall vom Schlachthof.

Das Vorhaben wurde im Rahmen der Fördermaßnahme „Bioökonomie International“ vom Bundesforschungsministerium von 2015 bis 2018 mit insgesamt 1,28 Mio. Euro gefördert.

Forschung ist der Schlüssel, Potenziale zu erkennen

Die Entwicklung neuer Biokunststoffe, durch die der Einsatz fossiler Rohstoffe gesenkt und nachwachsender Rohstoffe gestärkt wird, ist ein Ziel der Bioökonomie-Strategie der Bundesregierung, die im Januar 2020 beschlossen wurde. Insgesamt sechs Bundesministerien unterstützen den Aufbau einer biobasierten Wirtschaft in Deutschland. Allein die beiden federführenden Ressorts - das Bundeslandwirtschaftsministerium und das Bundesforschungsministerium - werden von 2020 bis 2024 insgesamt 3,6 Milliarden Euro investieren.

Auch auf EU-Ebene gibt es zahlreiche Fördermaßnahmen, ebenso bieten die Bundesländer Forschungsförderung an. Mehr als 800 natur- und geisteswissenschaftliche Forschungseinrichtungen in Deutschland beschäftigen sich derzeit mit der Bioökonomie.

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