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Stöbern Sie in unserer Wissensdatenbank und finden Sie alles über Kreislaufwirtschaft und Biokunststoffe heraus.

Wissensdatenbank

Biokunststoffe

Was sind Biokunststoffe?

Wir klären die Frage was Biokunststoffe sind, was sie so besonders macht und wo sie eingesetzt werden können.

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Nachhaltigkeit

Definition von Nachhaltigkeit

Nachhaltigkeit wird meistens mit der folgenden Definition beschrieben: Vorhandene Mittel effizient nutzen, ohne dabei die Möglichkeiten der Bedürfnisbefriedigung heutiger und kommender Generationen in Gefahr zu bringen. Konsum und Produktion müssen weg vom Gedanken der Einmal-Nutzung – denn Abfall ist kein nachhaltiger Ansatz. Kunststoffe mit ihrem hohen Nachhaltigkeitspotenzial sind dabei unerlässlich. Gesellschaft und Wirtschaft müssen zu einem verantwortungsvollen Umgang mit unseren begrenzten Ressourcen finden und die Kreislaufwirtschaft zum neuen Leitprinzip machen: Produkte lange und mehrfach verwenden. Abfall vermeiden. Unternehmen, die auf nachhaltige Verpackungen umstellen oder den Anteil erhöhen wollen, empfehlen wir zunächst Schwerpunkte festzulegen. Denn die Verpackungslösungen variierten in ihrer Art je nachdem, ob der Fokus auf nachwachsenden Rohstoffen, Recyclingfähigkeit oder dem CO2-Fußabdruck liegen soll.

Acht einfache Ideen für Ihr nachhaltiges Produkt

Kunststoffe und Nachhaltigkeit – das hört sich zunächst nach einem Widerspruch an, tauchen doch gleich die Müllberge vor unserem geistigen Auge auf. Wie schaffen wir es, dass die Elemente einer verantwortungsvollen und nachhaltigen Kreislaufwirtschaft beim Produktdesign umgesetzt werden? Wir haben acht einfache Ideen zur Gestaltung kreislauffähiger Produkte.

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Verarbeitungsverfahren

3D-Druck

Der 3D-Druck ist ein additives Formgebungsverfahren, mit dem sich Bauteile ohne Werkzeug herstellen lassen. Eine in der Kunststoffindustrie verbreitete Technologie ist das Drucken mit geschmolzenen Materialien.

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Blasfolienextrusion

Die Blasfolienextrusion ist das gebräuchlichste Verfahren zur Herstellung endloser Folien, wie sie hauptsächlich für Verpackungszwecke eingesetzt werden.

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Extrusionsbeschichtung

Beim Extrusionsbeschichten werden Kunststoff-, Papier- oder Aluminium-Trägerfolien mit einer darauf aufgebrachten Thermoplastschicht zu schwer trennbaren Verbunden kombiniert.

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Extrusionsblasformen

Beim Extrusionsblasformen von Hohlkörpern wie Flaschen, Kanistern oder unregelmäßig geformten Behältern wird der thermoplastische Kunststoff zunächst in einem Extruder aufgeschmolzen.

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Kaschierung

Das Kaschieren ist ein Weiterverarbeitungsverfahren, bei dem eine Kunststofffolie von der Rolle mit einem Substrat, beispielsweise aus Papier, Karton oder Alufolie, verbunden wird.

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Netzextrusion

Zur Herstellung von Netzen aus Thermoplasten werden diese zunächst im Extruder aufgeschmolzen und anschließend durch gegenläufig rotierende Düsen gepresst, die an ihrem Umfang mit Bohrungen versehen sind.

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Plattenextrusion

In der einfachsten Form der Plattenextrusion wird Kunststoffgranulat (ggf. zusammen mit Zuschlagstoffen) dem Extruder über einen Trichter zugeführt, von einer rotierenden Schnecke in den beheizten Zylinder eingezogen, dort aufgeschmolzen, homogenisiert und zur Düse gefördert.

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Profilextrusion

In der einfachsten Form der Profilextrusion wird Kunststoffgranulat (ggf. zusammen mit Zuschlagstoffen) dem Extruder über einen Trichter zugeführt, von einer rotierenden Schnecke in den beheizten Zylinder eingezogen, dort aufgeschmolzen, homogenisiert und zur Düse gefördert.

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Schäumen

Geschäumte Thermoplaste enthalten Blasen, die während des Verarbeitens intakt geblieben sind (geschlossenzelliger) oder sich miteinander verbunden haben (offenzelliger Schaum).

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Spritzblasformen

Das Spritzblasformen ist ein mehrstufiges Verfahren, mit dem überwiegend rotationssymmetrische, nahtlose Hohlkörper, beispielsweise Getränkeflaschen, in großen Stückzahlen, abfallfrei und mit hoher Oberflächenqualität hergestellt werden.

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Spritzguss

Das Spritzgießen ist ein Urformverfahren zur sequentiellen Herstellung eines oder mehrerer dreidimensionaler Formteile aus Thermoplasten.

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Thermoformen

Das Thermoformen, auch Vakuumformen oder Tiefziehen genannt, ist ein hoch wirtschaftliches Verfahren zur millionenfachen Herstellung von Produkten, zu denen neben Schalen und Trays auch Blisterverpackungen und Becherdeckel gehören.

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Fragen und Antworten

Fragen zu Kunststoff allgemein

Was sind Kunststoffe?

Als Kunststoffe werden Werkstoffe bezeichnet, die hauptsächlich aus Polymeren bestehen. Polymere sind chemische Verbindungen, die synthetisch oder halbsynthetisch aus monomeren organischen Molekülen hergestellt sind. Umgangssprachlich werden Kunststoffe oft auch als Plastik, Plast oder Plaste bezeichnet. Man unterscheidet dabei zwischen drei großen Gruppen: Thermoplaste, Duroplaste und Elastomere.

Klassische Kunststoffe werden aus fossilen Rohstoffen hergestellt. Sie sind besonders leicht, robust, haltbar, wiederstandsfähig und frei formbar. Zudem haben sie wärmedämmende und elektroisolierende Eigenschaften.

Aufgrund dieser vielseitigen Eigenschaften werden Kunststoffe in vielen Bereichen eingesetzt und sind aus unserem Alltag nicht mehr wegzudenken. Durch die nahezu unbegrenzten Einsatzmöglichkeiten und anpassbaren Anforderungen bietet Kunststoff Spielraum für Innovationen in fast allen Bereichen. Haupteinsatzbereiche sind: Verpackungen, Bau- und Automobilindustrie, Elektro- und Elektronikartikel, Landwirtschaft, Medizin, Sport- und Haushaltswaren.

Der Großteil der Kunststoffnachfrage basiert auf den Kunststoffen Polyethylen unterschiedlicher Dichte (HDPE, LDPE, LLDPE), Polypropylen (PP), Polyethylenterephthalat (PET), Polyvinylchlorid (PVC) und Polyurethane (PUR).

Was bedeutet GMO-frei?

Die Abkürzung GMO steht für Gentechnisch Modifizierter Organismus. Wird ein Produkt als GMO-frei deklariert, ist es frei von gentechnisch veränderten Organismen.

Was sind Elastomere?

Elastomere sind formfeste, aber elastisch verformbare Kunststoffe. Die Verformung erfolgt unter Zug- oder Druckbelastung. Sobald diese Belastung veschwindet finden Elastomere wieder in ihre ursprüngliche Form zurück.

Was sind Duromere?

Duromere, auch Duroplaste genannt, sind Kunststoffe, die sich nicht mehr verformen lassen, sobald sie einmal ausgehärtet sind. Duroplaste sind harte, glasartige Polymerwerkstoffen.

Was sind Thermoplaste?

Als Thermoplaste bezeichnet man alle Kunststoffe, die sich in einem bestimmten Temperaturbereich verformen lassen. Thermoplastische Kunststoffe können wiederholt aufgeschmolzen und abgekühlt werden.

Was ist ein Compound?

Das englische Wort Compound steht für „Mischung“, „Verbindung“ oder „Verbund“. Als Compound bezeichnet man Kunststoffe denen sogennante Additive, Füll- oder Verstärkungsstoffe zugefügt werden. So können die Eigenschaften des Kunststoffes individuell an die Anforderungen des herzustellenden Produktes angepasst oder die Verarbeitbarkeit des Kunststoffes verbessert werden. Werden zwei unterschiedliche Kunststoffe miteinander compoundiert, spricht man auch von Blends. Die Herstellung eines Compounds nennt man Compoundierung.

Was ist PET?

PET ist die Abkürzung für Polyethylenterephthalat, einen thermoplastischen Kunststoff aus der Familie der Polyester. PET wird aus den Monomeren Terephthalsäure und Ethylenglykol hergestellt. Dieser Werkstoff gehört zu den meist genutzen Kunststoffen und wird vor allem in Textilfasern und der Lebensmittelindustrie (PET-Flasche) verwendet.

Biokunststoffe

Wie lange dauert es, bis biologisch abbaubare Kunststoffe abgebaut sind?

Wie auch bei organischen Materialien (z. B. Holz, Grünschnitt oder Küchenabfällen) hängt der biologische Abbau von vielen äußeren Faktoren, wie Temperatur, Feuchtigkeit, Sauerstoff, pH-Wert sowie der Anwesenheit von Mikroorganismen und Pilzen ab. Daneben spielen auch Materialart und Schichtdicke des Produkts eine entscheidende Rolle für die Dauer des biologischen Abbaus. So baut beispielsweise ein dünner Bioabfallbeutel deutlich schneller abgebaut werden als ein Trinkbecher, auch wenn er aus dem selben Material hergestellt wurde.

Was sind Biokunststoffe?

Biokunststoffe sind eine große Familie unterschiedlicher Materialien, nicht nur ein einziger Werkstoff. Da der Begriff Biokunststoff nicht gesetzlich geschützt ist wird er nicht einheitlich verwendet. Der Verband European Bioplastics definiert einen Kunststoff als Biokunststoff, wenn er entweder biobasiert oder biologisch abbaubar ist, oder beide Eigenschaften aufweist. Aufgrund dieser Vielfallr isr es umso wichtiger dem Verbrauch klar verständlich zu machen, was diesen Kunststoff so anders macht, als herkömmliche, erdölbasierte Kunststoffe. Merke: Biokunststoffe sind biobasiert, biologisch abbaubar oder beides zugleich.

Was sind biobasierte Kunststoffe?

Alle Kunststoffe die auf Basis nachwachsender Rohstoffe erzeugt werden, bezeichnet man als biobasierte Kunststoffe. Im Gegensatz dazu werden konventionelle fossile Kunststoffe aus Erdöl hergestellt. Als nachwachsende Rohstoffquelle wird beispielweise Zucker aus Zuckerrohr und Zuckerrüben, Cellulose aus Baumwolle oder Holz, Stärke aus Mais oder Kartoffeln sowie Pflanzenöle wie z.B. Rizinusöl verwendet. Aktuell wird versucht vermehrt auch Rest- und Abfallstoffe aus der Land- und Forstwirtschaft oder der Industrie einzusetzen.
Ein biobasierter Kunststoff kann dabei vollständig oder nur teilweise aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt sein. Sie können biologisch abbaubar/kompostierbar sein, müssen es aber nicht. Beispiele für biobasierte Kunststoffe sind Bio-PE, Bio-PET, Celluloseacetat, PLA usw.

Was sind biologisch abbaubare Kunststoffe?

Biologisch abbaubare Kunststoffe können durch Mikroorganismen (z.B. Pilze oder Bakterien) unter bestimmten Bedingungen vollständig CO2, Wasser und Biomasse umgewandelt und abgebaut werden. Dabei ist es egal, ob biologisch abbaubare Kunststoffe aus fossilen oder nachwachsenden Kunststoffen erzeugt werden. Der Prozess des biologischen Abbaus wird in verschiedenen Normen definiert.

Sind alle Biokunststoffe biologisch abbaubar?

Einfach gesagt: Nein. Denn Biokunststoffe sind eine große Familie von unterschiedlichen Kunststoffen, die entweder biobasiert, biologisch abbaubar oder beides sein können. Biobasiert heißt aber nicht gleich biologisch abbaubar. Die Eigenschaft der biologischen Abbaubarkeit hängt nicht von der Rohstoffbasis eines Materials ab, sondern ist vielmehr mit seiner chemischen Struktur verbunden. Nur wenn Mikroorganismen und Pilze bzw. deren Enzyme die Moleküle, aus denen der Kunststoff besteht, spalten und vollständig verstoffwechseln können, ist dieser auch biologisch abbaubar. Mit anderen Worten: Die biologische Abbaubarkeit ist eine Materialeigenschaft.

Was sind kompostierbare Kunststoffe?

Bei kompostierbaren Kunststoffen und Produkten muss der biologische Abbau innerhalb eines vorgegebenen Zeitrahmens unter definierten Bedingungen erfolgen. Diese Anforderungen sind in den europäischen Normen DIN EN 14995 bzw. DIN EN 13432 beschrieben. Je nach Umgebungsbedingung unterscheidet man zwischen der Kompostierung in der industriellen Kompostieranlage oder dem Gartenkompost. Zertifiziert kompostierbare Produkte erkennt man an bestimmten Siegeln, wie dem Keimling, DIN industriell kompostierbar, OK Compost INDUSTRIAL, DIN Gartenkompostierbar und OK Compost Home.

Was ist der Unterschied zwischen biologisch abbaubar und kompostierbar?

Der biologische Abbau ist ein chemischer Prozess, bei dem ein Material mit Hilfe von Mikroorganismen in CO2, Wasser und Biomasse umgewandelt wird. Der Prozess des biologischen Abbaus hängt dabei von den Bedingungen (z. B. Standort, Temperatur, Feuchtigkeit, Vorhandensein von Mikroorganismen usw.) der Umgebung (industrielle Kompostierungsanlage, Gartenkompost, Boden, Wasser usw.) und dem Material oder der Anwendung selbst ab.
Das ein Kunststoff biologisch abbaubar ist, sagt also noch nichts über die nötige Zeit und die Bedingungen aus, in denen ein biologischer Abbauprozess stattfindet. Eine Spezifizierung des biologischen Abbaus ist die Kompostierbarkeit. Biologisch abbaubare Kunststoffe und Produkte gelten nur dann als kompostierbar, wenn sie in einer bestimmten Zeit unter definierten Bedingungen abgebaut werden können. Diese spezifischen Bedingungen werden in Normen, wie z. B. in der europäischen Norm für industrielle Kompostierung EN 13432 (für Verpackungen) oder EN 14995 (für Kunststoffe im Allgemeinen) definiert. Materialien und Produkte, die dieser Norm entsprechen, können zertifiziert und entsprechend gekennzeichnet werden.

Was beinhalten die Normen DIN EN 13432 und DIN EN 14995?

Biologisch abbaubare Kunststoffe gelten als kompostierbar, wenn sie sich innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne vollständig abbauen. Die DIN EN 14995 legt die Kompostierbarkeit von Kunststoffen allgemein fest. Die DIN EN 13432 die Kompostierbarkeit von Verpackungen. Die gestellten Anforderungen sind bei beiden Normen gleich und setzen sich wie folgt zusammen:
– Analyse des biologischen Abbaus – mindestens 90 % der Polymermasse muss innerhalb 180 Tagen (ca. 6 Monate) in Kohlendioxid umgesetzt sein;
– Analyse der Desintegration während der biologischen Behandlung. Nach drei Monaten (12 Wochen) in industriellen oder halbindustriellen Kompostierbedingungen sollte ein ausreichendes Desintegrationslevel, d.h. mechanischer Zerfall des Kunststoffes, vorhanden sein (nicht mehr als 10 % Trockenmasse sollen auf einem Sieb < 2 mm verbleiben). Eventuelle Rückstände werden im weiteren Zeitverlauf durch Mikroorganismen ebenfalls vollständig zu CO2, Wasser und Biomasse umgesetzt. - Ökotoxizitätsanalyse, um zu zeigen, dass die biologische Behandlung nicht die Qualität des Kompostes verringert hat. Dies wird durch einen Pflanzenwachstumstest auf Kompost mit biologisch abgebautem und desintegriertem Polymer im Vergleich zum Wachstum auf „normalem“ Kompost überprüft. - Gehalt von Schwermetallen und anderen Elementen unter den im Anhang A gelisteten Grenzwerten.

Werden biologisch abbaubare Werkstoffe in industriellen Kompostierungsanlagen vollständig abgebaut?

Kompostierbare Kunststoffe, die gemäß der Europäischen Norm für Industriekompostierung EN 13432 geprüft und zertifiziert sind, müssen nach 12 Wochen zerfallen und nach sechs Monaten vollständig biologisch abgebaut werden. Das bedeutet, dass mindestens 90 Prozent des Kunststoffs in CO2 umgewandelt wurden. Der verbleibende Anteil setzt sich aus Wasser und Biomasse zusammen, die keinen Kunststoff mehr enthält. Die EN 13432 enthält zusätzlich umfangreiche Ökotoxizitätstests sowie die Prüfung der Schwermetallgehalte, um sicherzustellen, dass keine schädlichen Substanzen zurückbleiben. Der entstehende Kompost weißt eine hohe Gütequalität auf und kann folglich als Humus weiterverwendet werden.
Des Weiteren spielt die Materialstärke eine wichtige Rolle bei der Erfüllung der Anforderungen der EN 13432. So ist die 12-wöchige Testdauer an eine maximale Materialdicke gebunden, die in den Endergebnissen der jeweiligen Material-Tests angegeben ist. Die große Mehrheit von kompostierbaren Produkten, insbesondere kompostierbare Beutel und Taschen, sind jedoch viel dünner und benötigen daher weniger als 12 Wochen, um abzubauen.

Dennoch reichen sehr kurze Kompostierungszyklen möglicherweise nicht aus, um den vollständigen Abbau einiger Arten von Bioabfall sowie einige kompostierbare Kunststoffverpackungen zu ermöglichen. Eventuell verbleibende Reste würden in den Kompostieranlagen jedoch ausgesiebt und der nächsten frischen Kompostcharge für einen weiteren Kompostierungszyklus hinzugefügt werden, wo sie dann anschließend vollständig in Wasser, Kohlendioxid und Biomasse umgewandelt werden.

Was sind Drop-In-Biokunststoffe?

Drop-In-Biokunststoffe sind Biokunststoffe, deren chemische Struktur mit denen herkömmlicher Kunststoffe identisch ist. Bio-PE (Polyethylen) und Bio-PET (Polyethylenterephthalat) gehören beispielweise dazu. Die Grundbausteine dieser Biokunststoffe werden statt aus Erdöl aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt.

Können Biokunststoffe recycelt werden?

Ja, das für fossile Kunststoffe etablierte, ressourcensparende werkstoffliche Recycling ist uneingeschränkt auch für die biobasierten Drop-in Biokunststoffe (wie Bio-PE oder Bio-PET) nutzbar. Diese strukturgleichen biobasierte Kunststoffe (z.B. Bio-PE, Bio-PET) durchlaufen dieselben Verwertungsverfahren wie ihre fossilen Pendants und werden ebenfalls mit hohen Quoten werkstofflich recycelt.
Auch biobasierte, kompostierbare Kunststoffe, wie PLA, könnten mittels NIR (Nahinfrarotspektroskopie) identifiziert, anschließend aussortiert und recycelt werden. Aufgrund der noch geringen Mengen dieser biologisch abbaubaren Werkstoffe in den Post-Consumer-Kunststoffgemischen ist deren Aussortierung derzeit jedoch noch nicht wirtschaftlich, weshalb es aktuell noch keinen separaten Stoffstrom gibt. Das sogenannte Inhouse-Recycling von Produktionsabfällen ist auch für alle Arten von Biokunststoffen in der kunststoffverarbeitenden Industrie fest etabliert. So werden in der Kunststoffverarbeitung bereits heute Produktionsabfälle aus dem Spritzgießen oder Tiefziehen sowie Randabschnitte bei der Folienextrusion als Rezyklat in den Produktionsprozess zurückgeführt.

Was sind die Vorteile von Biokunststoffen?

Der Klimawandel, Preissteigerungen bei fossilen Materialien und die zunehmende Abhängigkeit von immer knapper werden fossilen Ressourcen tragen dazu bei, dass Biokunststoffe in den Fokus der Gesellschaft rücken. Biokunststoffe sind innovative, effiziente Materialien, die in der Lage sind ein Gleichgewicht zwischen Umweltnutzen und der Umweltbelastung durch Kunststoffe herzustellen. Der größte Vorteil ist sicher, dass viele Biokunststoffe aus erneuerbaren/nachwachsenden Rohstoffen hergestellt werden. Sie schonen dabei endliche fossile Ressourcen und können, durch die Bindung von CO2, zur Reduzierung von schädlichen Treibhausgasemissionen beitragen. Je nach Produkt garantieren einige unserer Biokunststoffe eine lange Gebrauchsdauer, andere sind biologisch abbaubar/kompostierbar und zerfallen in natürlich vorkommende, ungiftige Ausgangsprodukte. Diese biologisch abbaubaren/kompostieren Kunststoffe bieten so einen alternativen Entsorgungsweg. Dieser ist immer dann dann vorteilhaft , wenn Kunststoffe darauf ausgelegt sind in der Natur zu verbleiben (z.B. Baumschutz, Mulchfolie, Pflanzen-Clips, Pflanztöpfe etc.). Einige Biokunststoffe bieten zudem Eigenschaften, die fossile Kunststoffe nicht haben. So beispielsweise eine natürliche Atmungsaktivität, welche die Haltbarkeit von verpackten frischen Lebensmitteln wie Obst und Gemüse verlängern kann.

Wie hoch ist die Nachfrage nach Biokunststoffen?

Biokunststoffe machen aktuell etwa ein Prozent der jährlich produzierten Menge von mehr als 368 Millionen Tonnen Kunststoff aus. Aufgrund steigender Nachfrage sowie der Entwicklung innovativer Biopolymere, Anwendungen und Produkte, wächst der Markt für Biokunststoffe kontinuierlich und diversifiziert sich zunehmend. Nach den neuesten Marktdaten, die von European Bioplastics in Zusammenarbeit mit dem nova-Institut erhoben wurden, werden die weltweiten Produktionskapazitäten für Biokunststoffe von rund 2,11 Millionen Tonnen im Jahr 2020 auf etwa 2,87 Millionen Tonnen im Jahr 2025 steigen.

Welches sind die Hauptabsatzmärkte für Biokunststoffe?

Heute gibt es für fast jeden herkömmlichen Kunststoff und jede entsprechende Anwendung eine Biokunststoff-Alternative. Biokunststoffe bieten jedoch noch zusätzliche Vorteile, wie z. B. einen reduzierten Kohlenstoff-Fußabdruck oder zusätzliche Optionen für das Abfallmanagement, wie z. B. Kompostierung. Daher haben sich Biokunststoffe in vielen Anwendungen bereits fest etabliert und werden in immer mehr Industriezweigen eingesetzt, von Verpackungen und Konsumgütern bis hin zu Elektronik, Automobil und Textilien. Verpackungen bleiben laut den Marktdaten von European Bioplastics mit 47 Prozent des gesamten Biokunststoffmarktes im Jahr 2020 das größte Marktsegment für Biokunststoffe.

Welche Vorteile haben Biokunststoffe für Verpackungen?

Biobasierte Drop-in Kunststoffe wie Bio-PE oder Bio-PET werden aufgrund ihrer identischen Eigenschaften überall dort eingesetzt, wo ihre fossilen Pendants etabliert sind, aber durch eine nachhaltigere Alternative ersetzt werden sollen. So z.B. in Verpackungen für Kosmetika, Reinigungsmittel aber auch Lebensmittelverpackungen.
Biologisch abbaubare Kunststoffe bieten einen alternativen Entsorgungsweg, eine Eigenschaft, die insbesondere bei Lebensmittelverpackungen für verderbliche Waren von Bedeutung ist. Flexible Verpackungslösungen, wie z. B. Folien und Schalen, eignen sich durch die natürliche Atmungsaktivität besonders für frische Produkte wie Obst und Gemüse, da sie eine längere Haltbarkeitsdauer ermöglichen.

Welche Biokunststoffe haben das größte Zukunftspotential?

Biokunststoffe, egal ob biologisch abbaubare oder strukturidentische Drop-in Lösungen, haben ihre Berechtigung im Material-Mix. Bei der Auswahl des geeigneten Biokunststoffes müssen sowohl die Polymereigenschaften, die Verarbeitung, das Recycling als auch die angestrebten bzw. verfügbaren Entsorgungswege mit betrachtet werden. Sprechen Sie uns an; gemeinsam finden wir den richtigen Biokunststoff für Ihr Produkt!

Was ist PLA?

Die Abkürzung PLA steht für Polylactid, umgangssprachlich auch als Polymilchsäure bezeichnet. Dieser thermoplastische Kunststoff wird aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt, und ist biologisch abbaubar. Als Rohstoffquelle dienen heutzutage meistens Mais oder Zuckerrohr. PLA ist ein transparenter, spröder Kunststoff mit geringer Barriere und Wärmeformbeständigkeit. Durch die Compoundierung von PLA können wir die Eigenschaften verbessern und für die jeweilige Anwendung maßschneidern.

Kann ich selber Biokunststoff herstellen?

Nicht nur biobasiert, sondern vollständig biologisch abbauabar: Rezept für das eigene Bioplastik!

1 EL Stärke,
1 TL Essig,
4 EL Wasser,
1 TL Glycerin (aus der Apotheke oder dem Drogeriemarkt aus pflanzlichen Fetten).

Alle Grundstoffe mit dem Schneebesen gründlich mischen und bei mittlerer Hitze im Topf erhitzen. Dabei immer weiter rühren, bis der Brei deutlich eindickt. Masse in Förmen füllen oder auf einem Blech ausrollen und trocknen lassen. Fertig! (Quelle: Science Luxemburg)

Kompostierung

Was sind kompostierbare Kunststoffe?

Bei kompostierbaren Kunststoffen und Produkten muss der biologische Abbau innerhalb eines vorgegebenen Zeitrahmens unter definierten Bedingungen erfolgen. Diese Anforderungen sind in den europäischen Normen DIN EN 14995 bzw. DIN EN 13432 beschrieben. Je nach Umgebungsbedingung unterscheidet man zwischen der Kompostierung in der industriellen Kompostieranlage oder dem Gartenkompost. Zertifiziert kompostierbare Produkte erkennt man an bestimmten Siegeln, wie dem Keimling, DIN industriell kompostierbar, OK Compost INDUSTRIAL, DIN Gartenkompostierbar und OK Compost Home.

Was beinhalten die Normen DIN EN 13432 und DIN EN 14995?

Biologisch abbaubare Kunststoffe gelten als kompostierbar, wenn sie sich innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne vollständig abbauen. Die DIN EN 14995 legt die Kompostierbarkeit von Kunststoffen allgemein fest. Die DIN EN 13432 die Kompostierbarkeit von Verpackungen. Die gestellten Anforderungen sind bei beiden Normen gleich und setzen sich wie folgt zusammen:
– Analyse des biologischen Abbaus – mindestens 90 % der Polymermasse muss innerhalb 180 Tagen (ca. 6 Monate) in Kohlendioxid umgesetzt sein;
– Analyse der Desintegration während der biologischen Behandlung. Nach drei Monaten (12 Wochen) in industriellen oder halbindustriellen Kompostierbedingungen sollte ein ausreichendes Desintegrationslevel, d.h. mechanischer Zerfall des Kunststoffes, vorhanden sein (nicht mehr als 10 % Trockenmasse sollen auf einem Sieb < 2 mm verbleiben). Eventuelle Rückstände werden im weiteren Zeitverlauf durch Mikroorganismen ebenfalls vollständig zu CO2, Wasser und Biomasse umgesetzt. - Ökotoxizitätsanalyse, um zu zeigen, dass die biologische Behandlung nicht die Qualität des Kompostes verringert hat. Dies wird durch einen Pflanzenwachstumstest auf Kompost mit biologisch abgebautem und desintegriertem Polymer im Vergleich zum Wachstum auf „normalem“ Kompost überprüft. - Gehalt von Schwermetallen und anderen Elementen unter den im Anhang A gelisteten Grenzwerten.

Werden biologisch abbaubare Werkstoffe in industriellen Kompostierungsanlagen vollständig abgebaut?

Kompostierbare Kunststoffe, die gemäß der Europäischen Norm für Industriekompostierung EN 13432 geprüft und zertifiziert sind, müssen nach 12 Wochen zerfallen und nach sechs Monaten vollständig biologisch abgebaut werden. Das bedeutet, dass mindestens 90 Prozent des Kunststoffs in CO2 umgewandelt wurden. Der verbleibende Anteil setzt sich aus Wasser und Biomasse zusammen, die keinen Kunststoff mehr enthält. Die EN 13432 enthält zusätzlich umfangreiche Ökotoxizitätstests sowie die Prüfung der Schwermetallgehalte, um sicherzustellen, dass keine schädlichen Substanzen zurückbleiben. Der entstehende Kompost weißt eine hohe Gütequalität auf und kann folglich als Humus weiterverwendet werden.
Des Weiteren spielt die Materialstärke eine wichtige Rolle bei der Erfüllung der Anforderungen der EN 13432. So ist die 12-wöchige Testdauer an eine maximale Materialdicke gebunden, die in den Endergebnissen der jeweiligen Material-Tests angegeben ist. Die große Mehrheit von kompostierbaren Produkten, insbesondere kompostierbare Beutel und Taschen, sind jedoch viel dünner und benötigen daher weniger als 12 Wochen, um abzubauen.

Dennoch reichen sehr kurze Kompostierungszyklen möglicherweise nicht aus, um den vollständigen Abbau einiger Arten von Bioabfall sowie einige kompostierbare Kunststoffverpackungen zu ermöglichen. Eventuell verbleibende Reste würden in den Kompostieranlagen jedoch ausgesiebt und der nächsten frischen Kompostcharge für einen weiteren Kompostierungszyklus hinzugefügt werden, wo sie dann anschließend vollständig in Wasser, Kohlendioxid und Biomasse umgewandelt werden.

Dürfen kompostierbare Verpackungen in den Biomüll?

Das liegt an den jeweils geltenden rechtlichen Bestimmungen. In Deutschland sind laut Bioabfallverordnung (BioAbfV) nur zertifiziert kompostierbare Bioabfallbeutel für die Entsorgung in der Biotonne zugelassen. Diese Beutel müssen aus Biokunststoffen hergestellt sein, die gem. EN 13432 zertifiziert kompostierbar sind und auf überwiegend nachwachsenden Rohstoffen basieren. Man erkennt zugelassene Beutel am Keimlings-Logo. Städte und Landkreise haben jedoch die Möglichkeit, die Verwendung in ihren Abfallsatzungen zu untersagen. Vor dem Einsatz sollten Sie sich daher über die örtlichen Vorschriften informieren.

Wie funktioniert die industrielle Kompostierung von Biokunststoffen?

Die industrielle Kompostierung ist ein kontrollierter Prozess, der in zwei Phasen unterteilt werden kann: aktive Kompostierung (Verrottung) und anschließende Aushärtung (Nachrotte). Die Dauer der aktiven Kompostierungsphase hängt von der Art der Kompostierung ab. Derzeit sind die Kompostierbarkeitskriterien für Verpackungen und Kunststoffe auf europäischer und weltweiter Ebene sehr gut geregelt. Kompostierbare Kunststoffe, die nach den europäischen Normen für die industrielle Kompostierung EN 14995 (für Kunststoffe im Allgemeinen) oder EN 13432 (für Verpackungen) geprüft und zertifiziert sind, erfüllen die technischen Kriterien für die Behandlung in industriellen Kompostieranlagen. Diese Systeme bieten kontrollierte Bedingungen, d. h. kontrollierte Temperaturen, Feuchtigkeit, Belüftung usw. für einen schnellen und sicheren Kompostierungsprozess. Die EN 13432 schreibt vor, dass kompostierbare Kunststoffe nach 12 Wochen zerfallen und nach sechs Monaten vollständig biologisch abgebaut sein müssen. Das bedeutet, dass mindestens 90 Prozent des Materials in CO2, Wasser und Biomasse umgewandelt worden ist. Materialien und Produkte, die diesem Standard entsprechen, können zertifiziert und entsprechend gekennzeichnet werden. Das Keimlings-, DIN geprüft oder OK Compost-Label sind bekannte Zeichen für Produkte, die der EN 13432 entsprechen.

Industrielle Kompostierung vs. Gartenkompostierung: Was ist der Unterschied?

Bei der industriellen Kompostierung kontrollieren und justieren Maschinen kontinuierlich den Prozess, sowie Temperatur und Sauerstoffgehalt. Die Temperaturen in einer industriellen Anlage liegen bei circa 60 Grad. Es herrschen optimale Bedingungen, damit Mikroorganismen die organischen Materialien möglichst schnell zersetzen könnne. Im Gartenkompost herrschen jedoch keine einheitlichen Bedingungen. Damit dauert die Verarbeitung von organischen Materialien im Gartenkompost viel länger, insbesondere bei kaltem oder sehr trockenem Wetter. Ob ein Produkt industriell oder heimkompostierbar ist, erkennen Sie an der entsprechenden Kennzeichnung.

EU Einweg-Plastikverbot

Was ist die „Single Use Plastics Directive“ (SUPD)?

Die Richtlinie (EU 2019/904) zur Verringerung der Umweltauswirkungen bestimmter Kunststoffprodukte, besser bekannt als Single-Use-Plastics-Richtlinie (SUPD), wurde im Juni 2019 von der EU verabschiedet und tritt am 3. Juli 2021 in Kraft.
Ziel der Richtlinie ist es, die Menge an Kunststoffabfällen in der Umwelt, insbesondere im Meer, zu reduzieren. Sie enthält mehrere Bestimmungen, um dieses Ziel zu erreichen.

Welche Einwegprodukte aus Kunststoff sind verboten?

Seit dem 3. Juli 2021 sind mit der EU-Richtlinie „Single-Use-Plastics-Directive“ bestimmte Kunststoffeinwegprodukte, für die es andere Material-Alternativen gibt, verboten worden.
Dieses Verbot betrifft sowohl Einwegprodukte aus herkömmlichen Kunststoffen als auch aus Biokunststoffen. Zu den verbotenen Einwegpprodukten zählen u.a. Wattestäbchen, Plastikbesteck und -teller, Trink- und Strohhalme, Rührstäbchen, Luftballonhalterungen, Trink-Becher und Essensbehälter für den Sofortverzehr aus Polystyrol (Styropor).
Die EU-Richtlinie wird durch die einzelnen Mitgliedsstaaten in nationales Recht umgesetzt. In Deutschland ist dies durch die Einwegkunststoffverbotsverordnung erfolgt. Hier finden Sie weitere Informationen: https://www.bmu.de/gesetz/verordnung-ueber-das-verbot-des-inverkehrbringens-von-bestimmten-einwegkunststoffprodukten-und-von-produkten-aus-oxo-abbaubarem-kunststoff) und zur Einwegkunststoffkennzeichnungsverordnung (https://www.bmu.de/gesetz/verordnung-ueber-die-beschaffenheit-und-kennzeichnung-von-bestimmten-einwegkunststoffprodukten/ .

Kreislaufwirtschaft

Was ist Kreislaufwirtschaft?

Das Prinzip der Kreislaufwirtschaft ist einfach: Materialien und Produkte sollten so lange wie möglich genutzt, geteilt, repariert, wiederverwendet und recycelt werden. Abfälle sollten vermieden und natürliche Systeme wiederhergestellt werden. Auf diese Weise wird der Lebenszyklus von Produkten verlängert. Kreislaufwirtschaft wirkt sich positiv auf unsere Umwelt aus, schont natürliche Ressourcen und hilft eine wettbewerbsfähige, innovative Wirtschaft zu schaffen.

Welche Vorteile hat die Kreislaufwirtschaft für Unternehmen?

Immer mehr Unternehmen wollen nach den Prinzipien der Nachhaltigkeit produzieren: reduzieren, wiederverwenden, recyceln. Neben den positiven Auswirkungen auf die Umwelt bietet die Kreislaufwirtschaft den Unternehmen auch die Möglichkeit, sich Wettbewerbsvorteile zu sichern, Innovationen voranzutreiben und neue Einnahmequellen zu erschließen. Damit erhöhen sie ihre Wettbewerbsfähigkeit insbesondere gegenüber äußeren Einflüssen.

Recycling

Können Biokunststoffe recycelt werden?

Ja, das für fossile Kunststoffe etablierte, ressourcensparende werkstoffliche Recycling ist uneingeschränkt auch für die biobasierten Drop-in Biokunststoffe (wie Bio-PE oder Bio-PET) nutzbar. Diese strukturgleichen biobasierte Kunststoffe (z.B. Bio-PE, Bio-PET) durchlaufen dieselben Verwertungsverfahren wie ihre fossilen Pendants und werden ebenfalls mit hohen Quoten werkstofflich recycelt.
Auch biobasierte, kompostierbare Kunststoffe, wie PLA, könnten mittels NIR (Nahinfrarotspektroskopie) identifiziert, anschließend aussortiert und recycelt werden. Aufgrund der noch geringen Mengen dieser biologisch abbaubaren Werkstoffe in den Post-Consumer-Kunststoffgemischen ist deren Aussortierung derzeit jedoch noch nicht wirtschaftlich, weshalb es aktuell noch keinen separaten Stoffstrom gibt. Das sogenannte Inhouse-Recycling von Produktionsabfällen ist auch für alle Arten von Biokunststoffen in der kunststoffverarbeitenden Industrie fest etabliert. So werden in der Kunststoffverarbeitung bereits heute Produktionsabfälle aus dem Spritzgießen oder Tiefziehen sowie Randabschnitte bei der Folienextrusion als Rezyklat in den Produktionsprozess zurückgeführt.

Was bedeutet recyclebar?

Der Begriff „recycle“ lässt sich aus dem Lateinischen „re-“ für wieder bzw. zurück und dem griechischen Wort „kyklos“ für Kreis bzw. Kreislauf ableiten. Im deutschen sprechen wir auch von „Wiederverwertung“. Wird ein Produkt als 100% recyclebar bezeichnet, so kann es nach seinem Gebrauch über etablierte Recyclingsysteme entsorgt und verwertet werden. So wird aus vemeitlichem Abfall eine neue Rohstoffquelle.

Was bedeutet es, wenn ein Produkt zu einem gewissen %-Satz aus Rezyklat besteht?

Wird ein Produkt damit beworben, dass es ganz oder teilweise aus Rezyklat besteht, dient nicht Kunststoff-Neuware als Ausgangsmaterial zur Herstellung des Produktes, sondern ein wiederverwendeter, recycelter Kunststoff. Das Rezyklat stammt dabei, je nach Anforderung des hergestellten Produktes aus Post-Consumer-Rezyklat (PCR) oder Post-Industrial-Rezyklat (PIR).

Was ist der Unterschied zwischen einem recycelten und einem biobasierten Kunststoff?

Ein recycelter Kunststoff, auch Recyklat genannt, hat bereits ein „erstes Leben“ in Form eines Produkts hinter sich. Durch mechanisches Recycling können getrennt erfasste Kunststoffe aufbereitet und zur Herstellung neuer Produkte verwendet werden („Second Life“). Ein biobasierter Kunststoff wird hingegen aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt.
Der Einsatz beider Kunststoffarten ist absolut sinnvoll, um Ressourcen zu schonen. Auch Produkte aus biobasiertem Kunststoff und somit einer nachwachsenden Ressource können am Ende recycelt werden. Ein unendliches Recycling ist leider nicht möglich, da die Qualität des Kunststoffes nach jeder Recyclierung abnimmt.

Was ist organisches Recycling?

Durch das organische Recycling wird die biologische Abbaubarkeit von Kunststoffen kreislaufwirtschaftlich umgesetzt. Das organische Recycling ist ein alternativer Entsorgungsweg und bietet sich z.B. immer dann an, wenn Kunststoffartikel mit Lebensmitteln kontaminiert sind, und ein mechanisches Recycling uneffizient wäre. Zertifiziert kompostierbare Bioabfallbeutel können ebenso Eingang in das organische Recycling finden. Durch ihre einfache und hygienische Handhabung sorge sie dafür, dass weniger Bioabfall über die Restmülltonne entsorgt wird. Dadurch kann die Menge an getrennt erfassten Bioabfällen erhöht werden. Dieser dient als Dünger für Pflanzen, die am Anfang des Kreislaufes stehen.

Können Recycling-Kunststoffe erneut recycelt werden?

Ein unendliches Recycling ist leider nicht möglich, da die Qualität des Kunststoffes nach jeder Recyclierung abnimmt. Daher kann die Frage pauschal nicht beantwortet werden. Vielmehr muss nach jedem wiederholten Recycling entschieden werden, wie hoch der zu erwartende weitere Qualitätsverlust ist.

Was ist mechaniches Recycling?

Das Recycling von Kunststoffen erfolgt oftmals mittels mechanischer Verfahren, auch werkstoffliches Recycling genannt. Beim mechanichen Recycling werden Kunststoffabfälle nach ihrer Kunststoffart sortiert, gewaschen, eingeschmolzen und anschließend so zu Rezyklaten aufbereitet. Rezyklate könen Kunststoffe aus Neumaterial ersetzen und somit als Material für neue Produkte dienen. Die chemische Struktur der Kunststoffe bleibt beim mechanischen Recycling erhalten. Das mechanische Recycling ist ein effizientes, wirtschaftliches und klimaschonendstes Verfahren zur Wiederverwertung von Kunststoffen.

Drop-In Biokunststoffe können zusammen mit ihren erdölbasierten Kunststoff-Pendants über diese etablierten Recyclingsysteme gesammelt werden. Die Rezyklate gelangen sooft in den Wertstoffkreislauf zurück, bis sie einer energetischen Verwertung zugeführt werden müssen. So lässt sich aus biobasierten Kunststoffen Energie gewinnen, die kein zusätzliches schädliches CO2 produzieren. Es ist ein geschlossener CO2-Kreislauf nach dem Vorbild der Natur.

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