Biokunststoff / PLA

Was ist eigentlich Biokunststoff und wofür wird er verwendet?

Der Begriff Biokunststoff setzt sich aus den beiden Wörtern Bio und Kunststoff zusammen. Für viele Menschen sind das zwei widersprüchliche Begriffe. Dabei kann Kunststoff sehr wohl biologisch sein. Allerdings ist der Begriff nicht hinreichend geschützt, weshalb unterschiedliche Definitionen existieren. 

Für die einen sind Biokunststoffe Kunststoffe, die auf Basis nachwachsender Rohstoffe erzeugt werden. Für andere sind es alle Kunststoffe (auch erdölbasierte), die biologisch abbaubar sind. Unsere Biokunststoffe sind beides: Sowohl aus nachwachsenden Rohstoffen als auch biologisch abbaubar. Die meisten unserer Kunststoff-Produkte bestehen aus dem Biokunststoff Polymilchsäure (PLA), der auf Basis von Pflanzenstärke hergestellt wird. Lediglich unsere Hemdchen Tragetaschen sind aus Mater-Bi®, das neben Pflanzenstärke auch noch Pflanzenöl (kein Palmöl!) enthält. Weitere ausführliche Informationen über Biokunststoffe gibt es in unserem Infoblatt für Biokunststoffe, unter NatureWorks Biokunststoff und in unserer Mater-Bi® Info PDF.

Biokunststoffe werden als umweltfreundlichere Alternativen zu erdölbasierten Kunststoffen wie PP (Polypropylen) und PS (Polystyrol) eingesetzt. Dabei verfügen sie über vergleichbare Eigenschaften: Sie sind durchsichtig und lassen sich leicht zu diversen Gegenständen verarbeiten, wie beispielsweise Becher oder Schalen. In diesem Bereich finden wir auch ihren wichtigsten Absatzmarkt: Die Verpackungsindustrie, insbesondere die für Lebensmittel. Denn im Gegensatz zu herkömmlichem Plastik können die biologischen Kunststoffe zusammen mit Lebensmittelresten entsorgt werden. Die rechtlichen Rahmenbedingungen für die Entsorgung sind unter anderem im deutschen Verpackungsgesetz (Verpackg) und der Bioabfallverordnung (BioAbfV) geregelt.

Unsere Definition von Biokunststoff: biobasiert UND biologisch abbaubar
Derzeit werden lediglich 0,05 Prozent der industriellen Stärkeproduktion für biobasierte Kunststoffe verwendet. Das bedeutet, dass bisher nur ein kleiner Anteil der konventionellen Kunststoffe substituiert wird. Dennoch haben Biokunststoffe laut verschiedenen Studien (u.a. „Global Bioplastic Market Forecast to 2020“, 2016 & „Marktstudie Biokunststoffe“ von Ceresana, 2014) ein enormes Markt- und Wachstumspotential, denn durch produktionstechnische Fortschritte und Kapazitätszunahmen steigt die Wettbewerbsfähigkeit gegenüber erdölbasiertem Plastik. Es wird erwartet, dass der Anteil an Biokunststoffen auch in den nächsten Jahren weiter zunimmt und die alten Kunststoffe ersetzt.

Von der Pflanzenstärke zu Bechern und Schalen aus Bioplastik

Jede Pflanze betreibt Photosynthese und wandelt aufgenommenes CO2 und Wasser mithilfe von Sonnenlicht in Glukose und Sauerstoff um. Der nicht benötigte Zucker wird in Form von Stärke abgelagert. Genau diese Pflanzenstärke ist für uns von Bedeutung, denn sie bildet die Rohstoffgrundlage für die Produktion von Bioplastik.

Als Grundlage für unsere PLA-Produkte werden ausschließlich industriell angebaute Pflanzen (zum Beispiel Mais) verwendet, die nicht für den Verzehr geeignet sind. Im Folgenden erklären wir anhand einzelner Schritte, wie aus Pflanzenstärke umweltfreundliche greenbox PLA-Becher und -Schalen werden.

Produktionsschritte für die Produkte aus Bioplastik:

  1. Die Pflanzenstärke wird mithilfe von Milchsäurebakterien zu Milchsäure (lactic acid) fermentiert und anschließend durch Polymerisation zu langkettigen Kohlenstoffpolymeren – Polymilchsäure (polylactic acid) umgewandelt
  2. Aus der Polymilchsäure (PLA) werden kleine Kunststoff Granulate geformt, aus denen anschließend beliebige Gegenstände geformt werden können. In unserem Fall entsteht aus den Granulaten Bioplastik-Folie. Die Folie durchläuft verschiedene Maschinen und wird mithilfe von Formen, Stanzen und Hitzeeinwirkungen zu Bechern und Schalen geformt.
  3. Fertig! Die greenbox PLA Becher und Schalen sind bereit für den Transport zu Ihnen und freuen sich auf den Einsatz in Ihrem Unternehmen.

Nachhaltigkeit: Schonung von nicht-erneuerbaren Rohstoffen

Bioplastik besteht aus einem nachwachsenden, pflanzlichen Rohstoff (zum Beispiel Mais) und trägt somit zur Schonung von nicht-erneuerbaren Rohstoffen wie Erdöl bei. Die Pflanzen, die für die Stärkegewinnung angebaut werden, sind nicht für den menschlichen Verzehr geeignet, sondern werden speziell für die industrielle Nutzung kultiviert. Von der weltweiten Stärkeproduktion werden wiederum nur 0,05 Prozent für die Herstellung von Biokunststoffen verwendet. Der Anbau hat deshalb keinen Einfluss auf die Versorgungslage von Menschen und Tieren. Natürlich benötigen auch die für Biokunststoffe verwendeten Pflanzen Anbaufläche. In Europa und in den USA werden insgesamt auf gerade einmal 1.500 Hektar nachhaltig bewirtschafteter Fläche Maispflanzen für die Weiterverarbeitung zu PLA angebaut. Zum Vergleich: Allein das Bundesland Mecklenburg-Vorpommern hat 1,36 Millionen Hektar landwirtschaftlich genutzte Fläche. Wenn der Anteil von Biokunststoffen weiterhin zunimmt, werden natürlich auch größere Anbauflächen benötigt. Aus diesem Grund ist es wichtig, dass zukünftig auch andere landwirtschaftliche Abfälle wie die Cellulose von Maisstroh oder Hirse für die Stärkegewinnung genutzt werden.

Laut Untersuchungen unserer Lieferanten haben Biokunststoffe wie Polymilchsäure (PLA) auch im Hinblick auf die Produktion einen Vorteil gegenüber konventionellen Kunststoffen. Im Gegensatz zu erdölbasierten Kunststoffen wie PS und PET verursacht die Produktion von Polymilchsäure (PLA) etwa 60 Prozent weniger CO2 Emissionen und verbraucht zudem 50 Prozent weniger nicht-erneuerbare Energien.

Auch in „cradle to cradle“ Untersuchungen hat PLA Vorteile im Hinblick auf den Treibhausgaseffekt und die Ressourcenschonung sowie positive Ergebnisse für die Gesamtumweltbilanz. Hierbei muss allerdings beachtet werden, dass durch unterschiedliche Berechnungsfaktoren der Gesamtumweltbilanz, Studien voneinander abweichen können.

Polymilchsäure (PLA) ist ein biologisch abbaubarer und kompostierbarer Biokunststoff. Das nach DIN 13432 zertifizierte PLA zersetzt sich innerhalb von 90 Tagen in einer industriellen Kompostierungsanlage zu mindestens 90 Prozent. Die Zersetzung im Freien dauert aufgrund verschiedener Faktoren in der Regel länger. Nach seiner Zersetzung bleiben bis auf die organischen Grundsubstanzen keine toxischen Reststoffe wie Chlor-Kohlenwasserstoffverbindungen oder anorganische Substanzen zurück. Die Zersetzung von erdölbasiertem Kunststoff kann dagegen Jahrhunderte oder Jahrtausende dauern. Selbst dann bleiben winzige, unter Umständen giftige, Mikropartikel zurück, die von Tieren und somit auch teilweise von uns gegessen werden. Im Meer nehmen die Mikro-Plastikteilchen sogar Gifte aus dem Wasser auf. Auch auf dem Land kann Plastik giftige Substanzen abgeben und die Fruchtbarkeit des Bodens beeinträchtigen. Aus diesem Grund ist es wichtig die uns überlebenden Kunststoffprodukte durch kurzlebige Biokunststoffprodukte zu ersetzen.

Besondere Eigenschaften von Biokunststoffen (PLA und Mater-Bi®)

  • Hohe Festigkeit
  • Frei von BPA und anderen schädlichen Substanzen
  • Beruht auf der Basis von Pflanzenstärke
  • Sind gemäß EN/DIN13432 vollständig biologisch abbaubar
  • Thermoplastizität und somit in beliebige Gegenstände formbar
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