Was versteht man unter Bioplastik?

Herstellung - Anwendung - Entsorgung - Nachhaltigkeit

Was versteht man unter Bio-Kunststoffen/Bioplastik und welche Arten gibt es?

Es gibt zwei Arten von Biokunststoffen/Bioplastik

Es gibt

1. Biologisch abbaubare Kunststoffe oder bioabbaubare Kunststoffe. Diese bestehen aus Polymeren (das sind chemisch hergestellte Substanzen), die aber durch Mikroorganismen wie Pilze oder Bakterien, mittels Enzymen unter bestimmten Bedingungen zersetzt werden können. Der Abbau erfolgt im Wesentlichen durch Oxidations- und Hydrolyseprozesse zu den Spaltprodukten Wasser, Kohlendioxid oder Methan und Biomasse.[1
2. Bio-basierte Kunststoffe (englisch bio-based plastics; auch „technische Biopolymere“). Dies sind Kunststoffe, die auf Basis nachwachsender Rohstoffe erzeugt werden.

Vereinfacht bedeutet dies:

1. die biologisch abbaubaren Kunststoffe sind unter indutriellen Bedingungen biologisch abbaubar und zerfallen dann in biologische natürliche Produkte wie Wasser, Kohlendioxid oder Methan und Biomasse.
2. Bio-basierte Kunststoffe werden auf Basis nachwachsender Rohstoffe hergestellt. Wie sie abgebaut werden, folgt später.

Du siehst, hier sind zwei Kunststoff Typen aufgelistet, die sich in zwei Punkten unterscheiden: der erste Kunstoff fällt durch seine biologische Abbaubarkeit positiv auf, der zweite durch seine biogene Herkunft.

So hat jeder dieser Kunststoff Typen jeweils einen nachhaltigen Vorteil.

Zwei Kriterien: Biologische Abbaubarkeit und biobasierte Herstellung

Biologische Abbaubarkeit ist eine Eigenschaft, die sowohl biobasierte Kunststoffe (z. B. PLA), als auch Kunststoffe petrochemischen Ursprungs (z. B. PCL) besitzen können.

Im Gegenzug gibt es auch biobasierte Kunststoffe, die nicht biologisch abbaubar sind (z. B. CA).

Kunststoffe können

• biobasiert und biologisch abbaubar sein (grün)
• nur biobasiert (gelb) sein, also aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt werden
• nur biologisch abbaubar (blau) sein
• oder gar nichts von alledem sein. Hier handelt es sich um normale Kunststoffe (keine Bio Kunststoffe)

In folgender übersichtlichen Abbildung (Quelle Wikipedia) könnt ihr sehr gut sehen und verstehen, welche Kunststoffe sowohl aus nachwachsenden biologischen Rohstoffen hergestellt werden als auch biologisch abbaubar sind.

Abbildung (Quelle Wikipedia):

Die grün markierten Bio Kunststoffe sind laut der Wikipedia Beschreibung die nachhaltigsten. Hierzu gehören u.a. PLA, PHA und TPS.

Denn sie werden zum einem aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt. (Nachwachsende Rohstoffe sind zb. Pflanzen, die zur Verwendung in der Industrie angebaut werden und als Alternative zu begrenzt vorhandenen mineralischen Rohstoffen gelten. hierzu zählen u.a. Raps, Sonnenblumen, Lein, Getreide, Kartoffeln, Zuckerrüben, Mais etc.)

Zum anderen sind sie am Ende auch biologisch abbaubar. Das bedeutet vereinfacht gesagt, das Material zerfällt in natürliche Bestandteile wie Wasser, Kohlendioxid, Methan und Biomasse. Es fällt also keine Mikroplastik an.

Danach folgen die blau markierten Bio Kunststoffe. Dazu gehören u.a. PCL, PBAT, PBS. Diese sind nur bei ihrer Abbaubarkeit wirklich nachhaltig. Denn sie hinterlassen auch keine Mikroplastik, sondern zersetzen sich in natürliche, nicht schädliche Substanzen wie Wasser, Kohlendioxid, Biomasse etc.

Allerdings sind diese blau markierten Biokunststoffe nicht nachhaltig bei ihrer Herstellung. Denn für ihre Herstellung werden fossile, nicht nachwachsende Rohstoffe verwendet. wie zb Öl. Öl ist zwar eine natürliche Substanz, kann aber nicht wiedergewonnen werden. Einfach verbraucht, immer verbraucht.

Die gelb markierten Bio Kunststoffe (wie zb. CA, Bio-PE, PEF) stehen in Bezug Nachhaltigkeit auf gleicher Ebene wie die blau markierten Kunststoffe. Allerdings sind die Bedingungen hier genau andersrum. Die gelb markierten biobasierten Kunststoffe werden zwar aus nachwachsenden Rohstoffe hergestellt, können allerdings später nicht mehr biologisch abgebaut werden.

Und auf der letzten Stufe der Nachhaltigkeit stehen Kunststoffe wie PE, PP und PVC (weiß markiert). Hier handelt sich nicht um Bio Kunststoffe, sondern um herkömmliches Plastik. Es wird weder aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt noch ist es biologisch abbaubar. Die Plastik Rückstände können nach dem Abbau höchstens recycelt werden und zu neuen Plastikprodukten verarbeitet werden. Dennoch handelt es sich hier um Standard Plastik, welches die Umwelt schwer belastet.

Welche Rohstoffe werden bei biobasierten Kunststoffen eingesetzt

Als Ausgangsstoffe für biobasierte Kunststoffe dienen aktuell vor allem Stärke und Cellulose als Biopolymere von Zuckern, mögliche Ausgangspflanzen sind stärkehaltige Pflanzen wie Mais oder Zuckerrüben sowie Hölzer, aus denen Cellulose gewonnen werden kann. Weitere potenzielle Rohstoffe wie Chitin und Chitosan, Lignin, Casein, Gelatine, Getreideproteine und Pflanzenöl kommen ebenfalls für die Herstellung von biobasierten Kunststoffen in Frage.

Zusätzlich können weitere Stoffe hinzugegeben werden, um Formbarkeit, Härte, Elastizität, Bruchfestigkeit, Temperatur-, Wärmeformbeständigkeit und chemische Beständigkeit zu ändern.

Wie kann ich Bio Kunststoff erkennen

Der Begriff „biobasierter Kunststoff“ ist leider nicht geschützt, daher gibt es auch keinen gesetzlichen Mindestanteil, der für die Verwendung des Begriffs nötig ist. Jedoch gibt es zwei verschiedene freiwillige Zertifizierungssysteme, bei denen verschiedene Logos vergeben werden, je nach Anteil der Kohlenstoffatome im Produkt, die biologischer Herkunft sind.

   DIN CERTCO: Bei der DIN CERTCO-Zertifizierung wird zwischen drei Qualitätsstufen (20–50 %, 50–85 % und >85 %) unterschieden, die jeweils ein eigenes Logo haben, auf dem auch die Stufe angegeben ist. Ab einem organischen Anteil von mindestens 20 % können Produkte – mit Ausnahme von medizinischen, giftigen und Treibstoffprodukten – mit dem DIN-Geprüft-Logo zertifiziert werden.
   Vincotte: Bei der Vincotte-Zertifizierung gibt es vier verschiedene Logos, bei denen die Anzahl der Sterne Rückschluss auf den Anteil biobasierter Kohlenstoffatome zulässt. Die Abstufungen sind 20–40 % (ein Stern), 40–60 % (zwei Sterne), 60–80 % (drei Sterne) und 80–100 % (vier Sterne).

Was ist der Unterschied zwischen biologisch abbaubar und kompostierbar

Viele Menschen verwechseln ‚biologisch abbaubar’ mit ‚kompostierbar’. ‚Biologisch abbaubar’ bedeutet im Allgemeinen, dass ein Objekt biologisch zersetzt werden kann, während ‚kompostierbar’ typischerweise angibt, dass ein solcher Prozess zu Kompost führt.

Ein ‚biologisch abbaubares’ Material kann unter bestimmten anaeroben oder aeroben Bedingungen zersetzt werden. Allerdings wird fast jedes Material im Laufe der Zeit früher oder später in der Natur zersetzt. Somit müssen die genauen Umweltbedingungen zur biologischen Abbaubarkeit explizit definiert werden.

Kompostierung ist ein menschengemachter Prozess. Laut der Europäischen Norm EN13432 gilt ein Polymer oder eine Verpackung dann als „kompostierbar“, wenn es in einer industriellen Kompostieranlage, unter anderem, innerhalb von 6 Monaten zu mindestens 90 % durch Mikroorganismen in CO2 umgewandelt wird und Zusatzstoffe zu maximal 1% der Ausgangsmasse enthalten sind und unbedenklich sind (ungiftig & keine negativen Effekte auf das Pflanzenwachstum).

Kann man z. B. PLA wirklich als „biologisch abbaubar“ bezeichnen?

Der in der Bewerbung von PLA Material häufig verwendete Begriff ‚biologisch abbaubar’, suggeriert, dass PLA, genau wie Küchenabfälle, im heimischen Kompost oder in der Natur verrotten kann. Jedoch ist dies nicht der Fall. Man kann PLA als „biologisch abbaubar bezeichnen, aber unter den besonderen Bedingungen der industriellen Kompostierung sollte man in diesem Fall eher sagen, dass es sich um ein abbaubares Polymer handelt. PLA ist kompostierbar, aber nur in einer industriellen Kompostieranlage.

Damit PLA wirklich abgebaut werden kann, sind industrielle Kompostierungsbedingungen notwendig, d.h. kontrollierte Temperatur und Feuchtigkeit, in Gegenwart von Mikroorganismen. Unter diesen industriellen Kompostierbedingungen kann PLA also innerhalb von ein paar Tagen, bis zu wenigen Monaten biologisch abgebaut werden. Die Temperaturen müssen hierbei bei über 55-70ºC liegen. PLA kann nur unter industriellen Kompostierungsbedingungen biologisch abgebaut werden.

Leider kann der Begriff ‚biologisch abbaubar’, der von Herstellern und Händlern verwendet wird, für den Endverbraucher etwas irreführend sein, wenn er nicht weiter definiert wird. Auch das Bundesumweltamt merkt in seinem Bericht an, dass erhöht Umweltauswirkungen durch Mikrokunststoff auftreten können, wenn aufgrund dieser kommunizierten biologischen Abbaubarkeit mehr Kunststoffe in der Umwelt entsorgt werden.

In der freien Natur dauert es mindestens 80 Jahre bis PLA zersetzt ist, womit es im Meer und an Land neben konventionellem Kunststoff aus Erdöl genauso zur Umweltverschmutzung durch Plastik und vor allem Mikroplastik beiträgt. Deshalb sollte PLA genauso wenig wie anderes Plastik in die Natur geworfen werden, in Heimkompostern oder im Biomüll landen. (Quelle)

Wie entsorge ich Bio Plastik richtig

Wie oben beschrieben bedeutet „Biologisch abbaubar“ nicht automatisch, dass das Produkt in den Biomüll oder auf den Kompost gehört. Biologisch abbaubar ist nicht dasselbe ist wie kompostierbar.

Und wohin nun mit der Bioplastiktüte? Die kurze Antwort ist: Biokunststoffe gehören weder in die gelbe Tonne noch auf den Komposthaufen im Garten, sondern in den Restmüll und nur manchmal in die Biotonne.

Produkte, auf deren Etikett „biobasiert“ oder „biologisch abbaubar“ steht, gehören grundsätzlich nicht in die Biotonne – den Biomüll in einer biologisch abbaubaren Plastiktüte zu sammeln, ist also keine Lösung. Bei kompostierbarem Plastik ist es ähnlich. Es darf zwar laut Gesetz grundsätzlich in die Biotonne entsorgt werden. Trotzdem sollte man sich vorher unbedingt beim lokalen Entsorger erkundigen, wie dieser mit Bioplastik umgeht. Denn: Die drei Monate, in denen sich ein kompostierbares Material laut Gesetz zersetzen muss, sind in den meisten Fällen zu lang. In vielen Kompostierungsanlagen wird nicht drei Monate lang kompostiert, sondern deutlich kürzer. Außerdem lassen sich Biokunststoffe nicht oder nur schlecht von normalem Plastik unterscheiden und werden meist ohnehin aussortiert. Weil manche Entsorgungsfirmen die Tonne manchmal auch gar nicht mitnehmen, wenn Plastik drinliegt, sollte man sich auf jeden Fall vorher erkundigen.

Auf den Kompost oder einfach in die Natur gehören Biokunststoffe erst recht nicht. Denn viele kompostierbare Kunststoffe bauen sich nur unter den Bedingungen ab, die in industriellen Kompostierungsanlagen herrschen. Auf dem heimischen Komposthaufen funktioniert das nur deutlich langsamer oder gar nicht.

In die gelbe Tonne sollten Biokunststoffe ebenfalls nicht, denn zur Zeit fehlen noch geeignete Recyclingverfahren. Das liegt auch daran, dass der Marktanteil solcher Verpackungen noch sehr klein ist. Beim normalen Recycling behindern sie andere Kunststoffe, deshalb empfiehlt das Umweltbundesamt derzeit, Bioplastik über den Restmüll zu entsorgen und damit der sogenannten thermischen Verwertung zuzuführen. Zumindest momentan ist das Verbrennen die sinnvollste Lösung. Denn bei der Zersetzung von Biokunststoffen entstehen in der Regel keine wertvollen Bodenbestandteile, weil sie oft lediglich zu CO2 und Wasser zerfallen. Ihre Kompostierung liefert also keinen Mehrwert – beim Verbrennen entsteht dagegen immerhin noch nutzbare Energie. (Quelle)

Ein sehr schönen Beitrag zur Entsorgung von Bio Plastik hat Lilli Green geschrieben. Für alle, die sich weiter informieren möchten, in dem Artikel "Das Bio im Plastik – Wie entsorge ich Biokunststoffe richtig?" findet ihr weitere Informationen.

Eine weitere sehr empfehlenswerte Seite zum Thema Bioplastik ist die Webseite European Bioplastics. Eine Übersetzung auf Deutsch habe ich hier verlinkt (pdf).

Wie Lilli Green weiterhin schreibt, haben Bio Kunststoffe/Bioplastik dennoch Vorteile gegenüber herkömmlichem Plastik:

"Trotz dieser Fakten haben Biokunststoffe auch Vorteile. Sie reduzieren den Verbrauch von Erdöl, Erdgas oder Kohle und damit CO2-Emissionen. Und auch bei der Verbrennung sind sie klimafreundlicher als normales Plastik, denn sie setzen nur soviel CO2 frei, wie im Ausgangsmaterial gespeichert war. Und das ist bei pflanzlichen Rohstoffen deutlich weniger als bei erdölbasiertem Material.

In Zukunft wird sich die Ökobilanz von Biokunststoffen weiter verbessern, das erwartet zumindest die Deutsche Umwelthilfe. Denn künftig werden sie mehr als jetzt aus landwirtschaftlichen Rest- und Nebenprodukten hergestellt: Aus Orangenschalen, Sägespänen oder sogar Federn. Das wird den Einsatz fossiler Ressourcen weiter reduzieren. Es gilt zunächst weiterhin: Kein Plastik ist immer besser als Bioplastik, das Beste sind nach wie vor Mehrweglösungen."

Mittlerweile gibt es bereits eine Vielzahl an Produkten, die aus Bioplastik bestehen und herkömmliches Plastik abgelöst haben.

wer sich inspirieren lassen möchte und jetzt auf die Idee kommt, bei seinem Einkäufen nun hauptsächlich Bioplastik anstatt normalem Kunststoff zu kaufen, kann sich in unserem Blogbeitrag "Wenn schon Plastik, dann bitte Bioplastik! Trendige Produkte aus Bioplastik für Dich zusammengestellt".