Kunststoff – es geht auch ohne Erdöl

Kunststoff = Plastik. Plastik = verpönt. Jedenfalls heutzutage, viele Jahrzehnte hat uns Plastik das Leben erleichtert. Inzwischen hat man erkannt: Plastik bereitet Probleme. Zum einen ist der Grundstoff meistens Erdöl, die Erdölreserven sind aber endlich. Zum anderen verrottet Plastik (Kunststoff, so wie wir ihn kennen) nicht. Unkaputtbar – das, was früher eine tolle Eigenschaft war, ist heutzutage ein Umweltproblem.

Alternativen zu Erdöl

Milch
Diese mögliche Alternative zu Erdöl enthält Casein. Daraus produziert QMilk (Hannover) in einer speziell entwickelten Maschine Textilfasern. Kunststoffgranulat kann ebenfalls aus dem Casein hergestellt werden. Beides ist später ökologisch gut abbaubar. Der große Vorteil der Nutzung von Milch: es müsste weniger Milch weggekippt werden (allein 2 Mio. Tonnen pro Jahr als „sauer“, dazu mehrere Mio. Tonnen aus „Überproduktion“). Und die Bauern würden solide Preise für ihre Milch erhalten.

Naturfasern (Flachs, Hanf)

Sie kommen heute schon im Automobilbau zum Einsatz. Neue Prototypen von BMW lassen beispielsweise die Kunststoffverkleidung am Armaturenbrett weg. Sie zeigen das, was jetzt auch schon darunter liegt: nämlich Platten aus stark gepresstem Hanf.

Holz, Stroh

Die daraus gewonnene Zellulose wird unter anderem zu Tischtennisbällen, Stiften, Kämmen und Bürsten, Telefonen, Textilien, Filmen, Möbel- und Autoteilen, Spielzeug, Brillengestellen, Koffern, Zahnrädern, Isoliermaterialien und Folien verarbeitet.

Maisstärke

Einweggeschirr wird inzwischen häufig aus Maisstärke produziert (wobei man natürlich nun auch vortrefflich über die Notwendigkeit von Einweggeschirr diskutieren kann). Auch bei Stiften / Kugelschreibern oder Spielzeug wird schon oft Kunststoff aus Maisstärke verwendet.

Kaffeesatz

Ein „Abfallprodukt“, das einer sinnvollen Verwendung zugeführt wird. Aber leider zeigen bisherige Forschungsergebnisse, dass Kaffeesatz nur bis maximal 40 % einem biobasierten Kunststoff beigemengt werden kann. Als alleiniger Grundstoff geht es also nicht. Kaffeesatz als Farb- oder Füllstoff hat sich bisher schon gut bewährt. So werden im Institut für Biokunststoffe und Bioverbundstoffe (Hochschule Hannover) bereits testweise Kaffeesatz-Computermäuse produziert.

Miscanthus

Diese schilfartige Pflanze ist trotz ihrer vielen Vorteile in Deutschland immer noch unterschätzt. So kann man aus ihr gut Bioethanol gewinnen (Treibstoff). Auch hat sie weit höhere Energiewerte als Mais oder Raps und wäre daher besser für Biogasanlagen geeignet.
Aber auch Kunststoff „kann“ sie: an der Universität Hohenheim wird in einem Forschungsprojekt aus Miscanthus-Stroh Zucker gewonnen und daraus die Chemikalie HMF produziert, ein Ausgangsstoff für Kunststoffprodukte. Und aus dem verbliebenen Lignin (dient der bis zu drei Meter hoch wachsenden Pflanze als Stützmaterial) entsteht Phenol, ein weiterer Zwischenstoff für die Kunststoffgewinnung.

Weitere Ansätze und Forschungen: Holz, Algen, Disteln, Pilzsporen

Aktuell wird mit den oben genannten Ausgangsstoffen in verschiedenen Ländern geforscht. Holz zum Beispiel wird verflüssigt und kann dann in Formen gegossen werden. Zwei Nachteile: sehr aufwendig und hohes Eigengewicht. Auch der Prozess, Kunststoff aus Pilzsporen zu gewonnen, um Styropor zu ersetzen, braucht sehr viel Zeit und Energie. Bei Algen dagegen ist die Ernte das Aufwendigste.
Disteln wiederum wären sehr gut als Kunststoffrohbasis, weil sie auf kargen Böden wachsen, die anderweitig nicht genutzt werden können. Und sie sind komplett biologisch abbaubar, im Gegensatz zu diversen anderen Bio-Kunststoffen.

Bakterien erzeugen Kunststoff

Mittels biotechnologischer Verfahren lassen Bakterien Polyhydroybuttersäure entstehen – auch bekannt als Biopol. Es funktioniert, ist aber für eine Massennutzung viel zu teuer.

Wann geht es bei Kunststoffen komplett ohne Erdöl?

Das alles sind vielversprechende Ansätze. Rein technisch gesehen können schon heute biobasierte Kunststoffe in großem Ausmaß hergestellt werden, z.B. aus Zuckerrohr, Mais oder Kartoffeln. Allerdings wären dazu mindestens 5 % der landwirtschaftlich nutzbaren Flächen weltweit nötig. Diese braucht man aber genauso für die Nahrungsmittelerzeugung. Das heißt, es müssen weitere Rohstoffquellen für Bioplastik nutzbar gemacht werden. Derzeit sieht dies sowohl vom Zeit- als auch nötigen Energieaufwand schwierig aus.

Die zweite Herausforderung: die wenigsten Bio-Kunststoffe sind biologisch abbaubar. Damit wären wir also nicht viel weiter als heute mit Plastik aus Erdöl. Und, was viele nicht wissen, Bio-Plastik darf weder in die gelbe Plastik- noch in die Bio-Tonne. Zumeist sind industrielle Kompostieranlagen nötig.