Kunststoffe zählen aufgrund ihres besonderen Charakters zu den komplexesten aber auch vielfältigsten Werkstoffen unserer Zeit. Seit ihrer Erfindung vor gut 100 Jahren unterliegen sie einer permanenten Genese, wodurch sich ihr Anwendungsspektrum kontinuierlich weiterentwickelt. Sie besitzen im Allgemeinen den Vorteil einer kostengünstigen Herstellung sowie Verarbeitung – ihre größten Nachteile stellen dagegen mangelhafte Nachhaltigkeit und Umweltbelastungen durch schlechte Abbaubarkeit sowie Emissionen schädlicher Stoffe dar. Aus diesem Grund kommt den sogenannten Biokunststoffen eine immer größere Bedeutung zu, welche in Zukunft die klassischen Kunststoffe zum Teil ersetzen sollen.
Herstellung klassischer Kunststoffe stellt Unternehmen vor Herausforderungen
Einer der großen Negativaspekte bei der Herstellung synthetischer Kunststoffe ist die Gewinnung von Rohöl und Erdgas, welche besonders in Bezug auf den anthropogenen klimatischen Wandel stark in der Kritik stehen. Spätestens seit dem Beschluss des Kyoto-Protokolls im Jahre 1997, bemühen sich Politik und Wirtschaft darum, neue innovative Ideen für nachhaltige Produkte zu fördern.
Neben der Umweltbelastung spielt zudem auch die Rohstoffknappheit eine entscheidende Rolle bei der Suche nach potentiellen Alternativen. Wann genau dieser Zeitpunkt erreicht sein wird, ist jedoch schwer zu sagen. Für die einen stellt das Jahr 2050 den großen Wendepunkt dar, für andere ist durch das amerikanische Fracking sowie immer neue Erschließungsmöglichkeiten von Ölfeldern das Ende noch in weiter Ferne. Fakt ist jedoch: das Rohöl wird eines Tages aufgebracht sein.
Somit ist auch die internationale Kunststoffbranche von dieser Umstrukturierung betroffen, welche nunmehr versucht, Alternativen zu den klassischen Synthesen zu entwickeln. Dabei werden neben den bekannten, in der Natur vorkommenden Polymeren wie Stärke, Cellulose oder Protein auch weitere durch den Menschen entwickelte Makromoleküle analysiert und stetig weiterentwickelt.
Begriff des Biokunststoffs nicht klar definiert
Eine dieser Alternativen stellen Biokunststoffe dar, welche jedoch als Begriff weder einer eindeutigen Definition noch einer rechtlich geschützten Verwendung unterliegen. Dies stellt einerseits gewisse Freiheiten für die produzierenden Unternehmen dar, anderseits jedoch Probleme für den Endverbraucher, da dieser dadurch getäuscht werden könnte.
Nach derzeitigem Stand werden zwei Kriterien verwendet, um einen Kunststoff als Biokunststoff zu identifizieren. Ein Biokunststoff wird als solcher bezeichnet, wenn er mindestens eines von zwei nachfolgenden Kriterien erfüllt.
Im ersten Fall ist der Ursprung der verwendeten Rohstoffe entscheidend. Sind diese vollkommen oder teilweise biologischer Natur und gehören damit zu den nachwachsenden Rohstoffen, so wird der Kunststoff als bio-basierend bezeichnet. Das zweite Kriterium beschäftigt sich hingegen mit der Entsorgung des Produktes. Kunststofferzeugnisse, die als biologisch abbaubar eingestuft werden, unterliegen der Bioabbaubarkeit nach DIN EN 13432. Diese besagt, dass sich das zu analysierende Material innerhalb eines festgelegten Zeitraums unter definierten Bedingungen zu mindestens 90 % zu Wasser, Kohlenstoffdioxid und Biomasse abgebaut haben muss. Bei den genannten Vorgaben sind die korrekte Einhaltung der Temperatur, des Sauerstoffgehalts, des Wasseranteils in der Luft sowie die Anwesenheit von Pilzen oder Mikroorganismen zu beachten.
Auszeichnung für Biokunststoff auf Weltwirtschaftsforum
Wie aktuell die Thematik um die Biokunststofftechnologie ist, zeigte sich nicht zuletzt im Januar dieses Jahres auf dem Weltwirtschaftsforum in Davos im schweizer Kanton Graubünden. Zum mittlerweile 48. Mal traf sich die internationale Elite aus Wirtschaft, Politik, Wissenschaft und Journalismus, um über aktuelle globale Fragen zu diskutieren. Diese umfassten neben der Wirtschafts- auch die der Gesundheits- und Umweltpolitik.
Eine der mit einer Million Dollar dotierten Preise ging an das deutsche Fraunhofer Institut aus Würzburg, welche in der Kategorie „Circular Materials Challenge winner 2018“ für die Entwicklung von Bioplastik-Beschichtungen ausgezeichnet wurde. Diese sollen dabei helfen, der Ansammlung von Plastikmülldeponien Herr zu werden, welche besonders außerhalb der westlichen Welt zu großen Problemen führen. Insbesondere durch die Entsorgung des Mülls über die Meere bei gleichzeitig stetig ansteigendem Plastikverbrauch, sind Erfindungen wie die des Fraunhofer Instituts dringender denn je.