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Wissenswertes zu Kunststoffen
Gibt es biologisch abbaubare Kunststoffe?
Mit der Bezeichnung abbaubare Kunststoffe sind im allgemeinen biologisch abbaubare Kunststoffe gemeint: Kunststoffe, deren Molekülgerüst durch Umwelteinflüsse wie z.B. Sonnenlicht, Feuchte und Mikroorganismen zerlegt und vollständig abgebaut werden kann.
Der Wunsch nach Kunststoffen, die nach ihrem Gebrauch in den natürlichen Stoffkreislauf eintreten können, ist im Zusammenhang mit der Abfalldiskussion zu sehen. Die Kunststoffwissenschaft beschäftigt sich seit Jahren mit diesem Thema und heute werden biologisch abbaubare Kunststoffe großtechnisch hergestellt und sind auf dem Markt erhältlich.
Der Einsatz biologisch abbaubarer Kunststoffe ist mit Sicherheit nicht in allen Anwendungsbereichen möglich. Für eine Reihe von Produkten wie z.B. Folien für Landwirtschaft und Gartenbau, Pflanztöpfe, Hygieneartikel, Müllsäcke u.ä. macht ihre Verwendung Sinn.
Wie lassen sich abbaubare Kunststoffe herstellen ?
Biologisch abbaubare Kunststoffe sind auf mehreren Wegen zugänglich.
Da wäre zunächst die Nutzung von natürlichen Polymeren wie Stärke oder Zellulose als Ausgangsstoffe für Kunststoffe.
Die Verwendung von Stärke als Rohstoff war der erste Weg um biologisch abbaubare Kunststoffe zu erhalten. Es gibt mehrere auf Stärke basierende Kunststoffe auf dem Markt. Sie lassen sich schwer verarbeiten und nehmen in feuchter Umgebung Wasser auf. Sie sind daher nur beschränkt einsetzbar und eignen sich z.B. als Kurzzeitverpackung für trockene Produkte.
Die Fähigkeit bestimmter Bakterien ihre Energiereserven in Form von Polymeren anzulegen, lässt sich zur Herstellung von Kunststoffen nutzen. Die von den Bakterien produzierten Stoffe zeigen von Natur aus typische "Kunststoffeigenschaften": Sie sind fest, thermoplastisch und wasserabweisend und lassen sich auf den üblichen Kunststoffmaschinen zu Folien und Behältern verarbeiten. Als Folge des aufwendigen biotechnologischen Herstellverfahrens liegt ihr Preis im Vergleich zu herkömmlichen Kunststoffen sehr hoch. Sie kommen nur für Spezialanwendungen, etwa im Medizinbereich, zum Einsatz.
Untersuchungen haben gezeigt, dass sich biologisch abbaubare Kunststoffe auch mit Hilfe der Verfahren und der preisgünstigen Ausgangsstoffe herstellen lassen, die für konventionelle Kunststoffe eingesetzt werden.
Vorbild für die Konstruktion dieser Kunststoffe war selbstverständlich die Natur: Man nehme einen Biopolyester, ein Stoff der in der Wachsschicht von Blättern vorkommt, und Aminosäuren, die Bausteine von Eiweißstoffen. Zusammen wird daraus ein Polyesteramid - ein Kunststoff! Er ist gut zu verarbeiten, stabil und wird nach Gebrauch biologisch abgebaut.
An bestimmten Stellen des Moleküls gleichen sich Natur- und Kunststoff und dort können Bakterien den Abbau beginnen.
Im restlichen Molekülgerüst unterscheiden sich Naturstoff und Kunststoff, wodurch die doch recht unterschiedlichen Eigenschaften von Blattwachs und Kunststoff zustande kommen.
Die ersten Produkte aus diesen synthetisch hergestellten, biologisch abbaubaren Kunststoffen sind bereits auf dem Markt. Das Material ist in seinen Eigenschaften dem Polyethylen sehr ähnlich und eignet sich für Folien und zur Herstellung von Behältern. Auch diese Kunststoffe sind noch vergleichsweise teuer.
Wo werden abbaubare Kunststoffe eingesetzt ?
Zur Zeit werden sie im Bereich der Landwirtschaft (Abdeckfolien zum Schutz für Setzlinge) und in der Medizin (Nähfäden, Wundtupfer, Implantate) eingesetzt.
Im Bereich der Landwirtschaft haben sich abbaubare Abdeckfolien und Pflanztöpfe bewährt. Der UV-Einfluß bewirkt die "Vergrubung" der Folie, die Pflanztöpfe werden im Boden völlig abgebaut.
In der Medizin werden sie dort eingesetzt, wo sich der Stoff nach dem Heilungsprozeß im Körper auflösen soll.
Ihr Einsatz für Verpackungen, an die besondere hygienische Ansprüche gestellt werden, z.B. im Lebensmittelbereich, ist dagegen mit Risiken verbunden. Lebensmittel sind oft feucht und verfügen über eine eigene Flora von Mikroorganismen. Der Packstoff sollte bzw. muss gegenüber diesen Einflüssen resistent sein. Dies ist aber bei abbaubaren Kunststoffen nicht immer gewährleistet.
Abbaubare Kunststoffe stellen keinen generellen Ersatz für herkömmliche Kunststoffe dar, sondern sind für ausgewählte Bereiche eine sinnvolle Ergänzung.
