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Nachhaltige Polymere und Bioplastik

Kunststoffe sind aus dem täglichen Leben nicht wegzudenken. Der Tag beginnt und endet i.d.R. mit der Zahnbürste, die typischerweise vollständig aus Kunststoff besteht. Kunststoffe übernehmen vielfältige wichtige Aufgaben z.B. als Verpackung beim Schutz von Lebensmitteln oder Medikamenten und sorgen so für Hygiene und Haltbarkeit der Produkte. Da Kunststoffe kaum Wärme leiten, werden Häuser mittels entsprechender Dämmmaterialien vor Wärmeverlusten isoliert. Polymer-Bauteile korrodieren nahezu nicht, sind leicht und trotzdem beanspruchbar, so dass sie vielen äußeren Einflüssen über längere Zeiträume widerstehen können. Kleidung aus Kunstfasertextilien oder mit Kunstfaseranteilen kann neben angenehmen Trageeigenschaften auch noch Funktionalitäten wie z.B. Wasserabweisungsvermögen und/​oder Atmungsaktivität mit sich bringen.

Auf der anderen Seite dürfen die Nachteile und die von Polymeren ausgehenden Gefahren nicht übersehen werden. Eingangs vorteilhafte Eigenschaften, wie deren hervorragende Haltbarkeit, können sich in ihr Gegenteil verkehren, wenn sie als Abfall in die Umwelt gelangen. Dann werden sie in der Natur nur extrem langsam abgebaut und bleiben über Jahrhunderte als Müll erhalten. Auch mikroskopisch kleine Plastikpartikel sind heutzutage nahezu überall anzutreffen: sie werden Zahnpasta oder Waschmitteln zugesetzt, um die Reinigungswirkung zu verbessern, oder in Kosmetika, um z.B. die Deckkraft zu verstärken.

Biopolymere machen den Unterschied

Neben diversen Umwelt- und Gesundheitsrisiken sind mit petrochemischen Kunststoffen auch immer noch einige nicht-gelöste Funktionalitätsmängel verbunden. Sind beispielsweise zum Schutz von Lebensmitteln verschiedene Barrierewirkungen bei deren Verpackungen erforderlich, dann können diese häufig nur durch Verbundsysteme aus unterschiedlichen Kunststoffarten erreicht werden. Das führt aber zu einer begrenzten Recyclingfähigkeit und letztlich zu einem ​„Downcycling“, da sich diese mit hohem Aufwand hergestellten Materialien nach Gebrauch nicht mehr trennen lassen. 

Daher wäre es wichtig, petrochemische Kunststoffprodukte möglichst schnell und in großem Umfang durch umweltfreundlichere Alternativen zu ersetzen, die die positiven Gebrauchseigenschaften der Kunststoffmaterialien im täglichen Einsatz zwar weiter gewährleisten, die aber andererseits nicht zu den geschilderten, negativen Umweltauswirkungen führen und weniger Gefährdungspotential für die Gesundheit beherbergen. Wegen nahezu gleichartiger Eigenschaften, ähnlicher Materialbeschaffenheit und Verarbeitungsprozesse bieten sich ​“Bio-Kunststoffe” dafür an. Zudem sind für bestimmte Biopolymere Eigenschaften zu erwarten (z.B. Barrierewirkungen), die in dieser Kombination bisher von petrochemischen Kunststoffen nicht erfüllt werden konnten. Zu den bekannten, technisch nutzbaren, biobasierten Polymeren zählen Polylactide (PLA), Polybutyl-succinat (PBS), Polysaccharide wie Stärke und Polyhydroxyalkanoate (PHA).

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