Wie erkenne ich Qualität bei Biokunststoffen?

Auf petrochemischen Rohstoffen basierende Kunststoffe führen zu gravierenden Problemen in der Umwelt. Viele dieser Kunststoffe sind schwer abbaubar und landen zuletzt also sog. Mikroplastik in unserer Nahrungskette. Forscher der Universität Newcastle (Australien) schätzen, dass jeder von uns pro Woche etwa eine Kreditkarte aus Kunststoff zu sich nimmt. Petrochemische Kunststoffe kosten zudem wertvolle Rohstoffe und ihr CO2-Footprint ist extrem groß (1). Laut ETH Zürich verursachten Kunststoffe in 2015 4,5 Prozent der weltweiten Treibhausgas-Emissionen. Rund ein Prozent mehr als der gesamte globale Flugverkehr zur Emissionsbilanz beiträgt. Darüber hinaus werden gemäß ETH mehr als sechs Prozent des weltweiten Kohlestroms für die Kunststoffproduktion verwendet. 

Eine Alternative bieten Biokunststoffe, die aus Biomasse wie beispielsweise Stärke, Zellulose, Zucker oder Pflanzenölen und Lignin bestehen. Häufig werden thermoplastische Biokunststoffe aus Stärke PLA (Polylactide) und PHB (Polyhydroxybuttersäure) verwendet. Auf Mais basiertes PLA eignet sich sehr gut für kurzlebige und leicht abbaubare Folien oder Tiefziehprodukte für die Verpackung (Joghurtbecher, Lebensmittel-Schalen, etc.). PHB ähnelt mit seinen Eigenschaften denen des Polypropylens (PP). Thermoplastische Kunststoffe lassen sich unter dem Einfluss von Wärme plastisch verformen. Bekannte Thermoplaste wie Polyethylenterephthalat (PET) und Polyester (PE) werden bereits zunehmend biobasiert hergestellt. Beispielsweise wird für beide biobasierte Kunststoffe in größerem Maße brasilianisches Zuckerrohr verwendet (2). Bio-PET wird häufig für Getränkeflaschen eingesetzt. Im Bereich der Duroplaste, die sich einmal ausgehärtet nicht mehr verformen lassen, findet man häufig biobasierte Epoxidharze. Allerdings ist der Begriff "Biokunststoff" gesetzlich nicht geschützt. Deswegen wird mittlerweile in Kunststoffe aus nachwachsenden Rohstoffen, biologisch abbaubare Produkte und in Produkte, die beide Eigenschaften vereinen, unterschieden (3). Im Jahr 2019 lag der Anteil der Biokunststoffe an der gesamten Kunststoffmenge noch bei unter einem Prozent. 

Um den Klimagasen aus der Kunststoff-Herstellung entgegenzuwirken ist eine Kombination von verschiedenen Lösungen wie Recycling, Verwendung von Rohstoffen aus Biomasse, die Nutzung erneuerbarer Energien, die Verringerung der Wachstumsrate der Kunststoffnachfrage und die Verwendung von Kohlenstoff-Abscheidung und -nutzung notwendig (1).

Auch Industriebehälter werden zunehmend recycelt und zudem aus Rezyklat hergestellt (5). Dabei sollten qualitativ hochwertige Kunststoff-Verpackungen und -behälter aus hochqualitativem (biologisch abbaubarem) Kunststoffgranulat hergestellt werden. Es sollte aus Qualitätsgründen aus europäischer Herkunft sein. Das Qualitätsmanagement dieser Firmen ist meist nach DIN EN ISO 9001 zertifiziert. Weiterhin verpflichten sich viele dieser Unternehmen zur Nachhaltigkeit und arbeiten gesetzeskonform. Sekundäre Rohstoffe wie Mahlgut und Regranulat (4 Lexikon Recycling) aus recyceltem und hochwertig aufbereiteten Kunststoffabfällen sind eine echte Alternative zur Neuware. Für die Herstellung von Lager- und Transportbehältern wird meist PP oder PE verwendet. Dabei müssen die Granulate vor der Verwendung getrocknet werden, damit keine Dampfbläschen, Schaumbildung, Füll- und Entformungsprobleme, Viskositätsschwankungen, streuende Prozessparameter oder schwankende Durchsätze auftreten. Neben den mechanischen Eigenschaften können auch die optischen, chemischen und physikalischen Eigenschaften beeinträchtigt werden. Granulat sollte allerdings auch nicht zu trocken sein. 

Wie bereits erwähnt ist der Begriff "Biokunststoff" nicht geschützt. Auch Bezeichnungen wie "biologisch abbaubar", "biobasierte Kunststoffe" oder "abbaubare Kunststoffe" bzw. "grüner Kunststoff" sind nicht genau definiert und geschützt. Hersteller können sich allerdings von verschiedenen Anbietern nach unterschiedlichen Normen zertifizieren lassen (6). 

Für die Zertifizierung kompostierbarer Kunststoffe wird in Deutschland die EN 13432 verwendet. Kompostierbar meint dabei den Abbau organischer Materie unter dem Einfluss von Sauerstoff. Bei der industriellen Abfallbehandlung werden dazu unter streng kontrollierten Bedingungen Mikroorganismen eingesetzt, die Kohlenstoff in Kohlendioxid umwandeln. Zertifizierungen für gartenkompostierbare bzw. zuhause kompostierbare Produkte werden durch DIN CERTCO nach der australischen Norm AS 5810 und der französischen Norm NF T 51-800 angeboten. Die DIN CERTCO Gesellschaft für Konformitätsbewertung mbH ist die Zertifizierungsorganisation des DIN Deutsches Institut für Normung e.V. 

Biologisch abbaubare Kunststoffe (im Boden und Wasser biologisch abbaubar) werden durch die belgische Organisation Vinçotte zertifiziert und mit einem Prüfsiegel ("OK biodegradable SOIL" und "OK biodegradable WATER" versehen. "OK biodegradable WATER" bedeutet dabei nicht, dass der biobasierte abbaubare Kunststoff auch im Meerwasser (Salzwasser) biologisch abbaubar ist. 

Die Zertifizierung von Kunststoffen aus nachwachsenden Rohstoffen erfolgt durch DIN CERTCO und Vinçotte nach der Norm ASTM D6866. Diese umfasst ein Bewertungssystem für den Anteil nachwachsender Rohstoffe im Kunststoff. Dabei wird der Gehalt an fossilem und an neuem (nachwachsendem) Kohlenstoff bewertet. Kunststoffe aus nachwachsenden Rohstoffen enthalten Kohlenstoff, der nur für ein paar Jahre in der Natur zirkuliert - also nicht fossil ist. 

BITO fertigt z. B. den C-Teile-Behälter auch aus umweltfreundlichen biologischem Sunflower-Compound (SFC) - einer Mischung aus PP und Fasern von Sonnenblumenkernschalen. Bei der Herstellung wird weniger CO2 erzeugt und Energie verbraucht, wodurch sich der "CO2-Fußabdruck" eines Betriebes senken lässt. Der Energieaufwand bei der Verarbeitung des biobasierten Kunststoffes sinkt aufgrund niedrigerer Verarbeitungs-temperaturen. Biologische Sonnenblumenkernschalen sind ein bisher ungenutztes Abfallprodukt der Lebensmittelindustrie. Durch die Nutzung des SFC hat der C-Teile Behälter keinerlei Einbußen bei Eigenschaften, wie Stabilität, Inhaltsbelastung oder Auflast. 

Zudem wird der vielseitige Mehrwegbehälter MB von BITO nicht nur als umweltfreundliche mehrwegfähige Verpackung z. B. in der Lebensmittelindustrie eingesetzt, sondern kann auch aus recyceltem Kunststoff (MB Eco) bezogen werden. Dabei ersetzt der MB Eco über 1 t an Einweg-Kartonagen, was zur Eindämmung der Abholzung von Wäldern und damit einer besseren Klimabilanz beiträgt. Da er etwas günstiger als der Standard-Mehrwegbehälter ist, kann er sich auch ökonomisch sehen lassen. Bei Bedarf können alle BITO-Behälterserien aus Regranulat hergestellt werden. 

Literatur:

1 Neubert Hanns J., CO₂-Fußabdruck von Kunststoffen ist etwa doppelt so hoch wie bisher angenommen, MIT Technology Review, Heise Online, Link 

2 Rohstoffe, Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V., Link 

3 Mühlenkamp Sabine, Nachhaltigkeit Biokunststoffe – Was ist das? Eigenschaften, Vorteile & Produkte, Januar 2019, MM Logistik, Link 

4 BITO Fachwissen, Kunststoffrecycling auch von Industriebehältern wird immer wichtiger plus Checkliste: Kleines Lexikon "Recycling", Link 

5 BITO Fachwissen, Woran erkenne ich gute Qualität bei Kunststoffbehältern? plus Merkblatt "Qualitätsmerkmale bei Kunststoffbehältern", Link 

6 Zertifizierung von Biokunststoffen, Fraunhofer Gesellschaft, Link