Biologisch abbaubare Kunststoffe | Foto: ©Meaw_stocker #1084875437 – stock.adobe.com
Kunststoffe wurden noch bis in die 1930er Jahre fast ausschließlich aus nachwachsenden Rohstoffen gefertigt. Fossile, nicht erneuerbare Ressourcen wie Erdöl und Erdgas werden erst seit dem Ende des Zweiten Weltkriegs zur Herstellung von Kunststoffen genutzt. Die Verknappung der Ressourcen und die Umweltbelastung zwingen die Industrie zum Umdenken. Kunststoffe werden wieder häufiger aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt. Um die Umwelt nicht durch Rückstände bei der Müllverbrennung zu belasten, sind die Kunststoffe immer häufiger biologisch abbaubar. Biologisch abbaubare Kunststoffe müssen nicht immer aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt sein.
Der Unterschied zwischen biologisch abbaubaren und biobasierten Kunststoffen
Biologisch abbaubare Kunststoffe können sich von biobasierten Kunststoffen unterscheiden. Biologisch abbaubare Kunststoffe können sich in der freien Natur unter Sauerstoffzufuhr und mit dem Einfluss von Mikroorganismen in Biomasse, Kohlendioxid, Wasser und mineralische Salze zersetzen. Diese Kunststoffe können aus pflanzlichen Rohstoffen hergestellt sein, müssen das jedoch nicht. Es gibt auch erdölbasierte Polymere, die durch Mikroorganismen zersetzt werden können.
Ein Spezialfall unter den biologisch abbaubaren Kunststoffen ist kompostierbares Plastik, das häufig zur Herstellung von Biomüllbeuteln genutzt wird. Der Begriff „kompostierbar“ ist genormt und bedeutet, dass der Kunststoff in Kompostieranlagen von Mikroorganismen in einem von Menschen kontrollierten Prozess innerhalb kurzer Zeit zersetzt werden kann.
Oxo-abbaubare Kunststoffe enthalten Metallionen, die unter Einwirkung von Wärme und Sauerstoff oder durch UV-Licht oxidiert werden.
Die Kunststoffstruktur zerfällt in kleine Mikroplastikfragmente.
Biobasierte Kunststoffe wurden teilweise oder vollständig aus pflanzlichen Rohstoffen wie Stärke, Mais oder Zuckerrohr hergestellt. Sie können biologisch abbaubar sein, doch müssen sie das nicht zwingend sein. Ob diese Kunststoffe biologisch abbaubar sind, hängt von der Art der Polymere und der Struktur der Moleküle ab.
Biologisch abbaubare Kunststoffe können sich in der freien Natur unter Sauerstoffzufuhr und mit dem Einfluss von Mikroorganismen in Biomasse, Kohlendioxid, Wasser und mineralische Salze zersetzen | Foto: ©HAKAROO Project #1394033080 – stock.adobe.com
Materialien für die Herstellung biologisch abbaubarer Kunststoffe
Die Ausgangsmaterialien zur Herstellung biologisch abbaubarer Kunststoffe können Cellulose, thermoplastische Stärke, Polylactid oder abbaubarer Polyester sein. Polylactid (PLA) ist das Polymer der Milchsäure, die aus Cellulose oder Stärke gewonnen wird. Einige biologisch abbaubare Kunststoffe sind fossilbasiert, da sie aus Erdöl hergestellt wurden.
Bei biologisch abbaubaren Polyestern oder Polylactid kann es sich auch um Mischungen aus biobasierten und fossilen Ausgangsstoffen handeln.
Marktanteil von biologisch abbaubaren und biobasierten Kunststoffen
Schätzungen von Branchenexperten zufolge lag im Jahr 2022 die weltweite Produktionskapazität biobasierter und biologisch abbaubarer Kunststoffe bei ca. 2,22 Millionen Tonnen. Im selben Jahr wurden hingegen 390 Millionen Tonnen konventionelle Kunststoffe hergestellt. In Europa lag der Anteil von biobasierten und biologisch abbaubaren Kunststoffen an der gesamten Produktion von Kunststoffen bei ungefähr 26,5 Prozent. Das entsprach ungefähr 588.000 Tonnen. Flexible Verpackungen wie Tüten werden am häufigsten aus biologisch abbaubaren und biobasierten Kunststoffen hergestellt.
Schätzungen von Branchenexperten zufolge lag im Jahr 2022 die weltweite Produktionskapazität biobasierter und biologisch abbaubarer Kunststoffe bei ca. 2,22 Millionen Tonnen | Foto: ©Bohdan Project #1265093181 – stock.adobe.com
Europäische Regelungen für biologisch abbaubare Kunststoffe
Die europäische Norm EN 13432 ist die Richtlinie für biologisch abbaubare Kunststoffe. Damit ein Kunststoff vollständig kompostierbar ist, schreibt die Norm folgendes vor:
- Chemische Analyse, um die Inhaltsstoffe darzulegen und die Grenzwerte für Schwermetalle zu prüfen
- innerhalb von sechs Monaten müssen 90 Prozent des organischen Materials in Kohlendioxid umgewandelt werden
- bezogen auf die Originalmasse dürfen nach zwölf Wochen Kompostierung in einem Zwei-Millimeter-Sieb nicht mehr als 10 Prozent Rückstände zurückbleiben
- auf den Kompostierungsprozess darf es keine negativen Einflüsse geben
- der Kompost muss auf Wachstum und Ökotoxizität von Pflanzen untersucht werden
Gefordert wird nur die industrielle Kompostierbarkeit. Auch Produkte, die als zu 100 Prozent kompostierbar bezeichnet werden, zum Beispiel Einkaufstüten, werden durch die Eigenkompostierung nicht immer vollständig abgebaut. Wegen ihrer biologischen Abbaubarkeit werden sie nicht zwangsläufig kompostiert, sondern teilweise auch in industriellen Anlagen aussortiert.
Die Zertifizierung von biologisch abbaubaren Kunststoffen wird auf nationaler Ebene zusammen mit dem Branchenverband European Bioplastics geregelt.
Deutsche Regelungen für biologisch abbaubare Kunststoffe
In Deutschland regeln die Bioabfallverordnung und das Verpackungsgesetz den Umgang mit biologisch abbaubaren Kunststoffen. Die Regeln schreiben vor, dass biologisch abbaubare Kunststoffe nicht im Biomüll entsorgt werden dürfen. Die Entsorgung muss in der Restabfalltonne erfolgen. In der Biotonne dürfen nur Sammelbeutel, die biologisch abbaubar sind und der EN 14995 oder der EN 13432 entsprechen, entsorgt werden. Das wird jedoch von den meisten örtlichen Entsorgern verboten, da für die Kompostierung eine höhere Energiezufuhr erforderlich ist und die Kompostierung zu lange dauert. Biologisch abbaubare Kunststoffe können in Deutschland durch ein Kompostierbarkeitszeichen markiert werden, das von der Zertifizierungsgesellschaft DIN CERTO vergeben wird.
In Deutschland regeln die Bioabfallverordnung und das Verpackungsgesetz den Umgang mit biologisch abbaubaren Kunststoffen | Foto: ©dzmatph #652215327 – stock.adobe.com
Produktverantwortung der Hersteller von biologisch abbaubaren Kunststoffen
Das Verpackungsgesetz legt die Produktverantwortung für Verpackungsabfälle fest. So sind eine hochwertige Verwertung und die verursachergerechte Zuordnung von Entsorgungskosten möglich. Hersteller und Erstinverkehrbringer solcher Verpackungen müssen im Verpackungsregister LUCID registriert sein.
Zusätzlich müssen sich Hersteller und Erstinverkehrbringer von Verpackungen, die als Abfall bei privaten Endverbrauchern anfallen, mit ihren Verpackungsmengen am dualen System beteiligen.
Entsorgung von biologisch abbaubaren Kunststoffen
Verpackungen aus biologisch abbaubaren Kunststoffen müssen so wie andere Kunststoffverpackungen in der gelben Tonne oder im gelben Sack entsorgt werden. Auch wenn die Verpackungen biologisch abbaubar sind, dürfen sie nicht in die Biotonne gegeben werden. Die Verpackungen dürfen nicht in der Umwelt entsorgt werden. Der Abbau von biologischen Kunststoffen dauert nach heutigem Kenntnisstand abhängig von den Umgebungsbedingungen mehrere Monate. Die Abfälle stellen daher ein Risiko für Mensch und Umwelt dar. Zusätzlich verursachen die Abfälle Reinigungskosten.
Verpackungen aus biologisch abbaubaren Kunststoffen müssen so wie andere Kunststoffverpackungen in der gelben Tonne oder im gelben Sack entsorgt werden | Foto: ©Mario Hoesel #678006859 – stock.adobe.com
Keine Kompostierung im Garten von biologisch abbaubaren Kunststoffen
Biologisch abbaubare Kunststoffe dürfen nicht im Garten kompostiert werden. Die Normen zur industriellen Kompostierbarkeit schreiben eine Prüfung des Abbaus unter den Bedingungen einer großtechnischen Kompostieranlage vor. Die in diesen Kompostieranlagen erreichbaren Temperaturen liegen deutlich höher als beim Komposthaufen im Garten.
Die Verpackungen aus biologisch abbaubaren Kunststoffen können nur unter diesen Bedingungen schnell und zuverlässig abgebaut werden.
Der Abbau unter normalen Umweltbedingungen dauert wesentlich länger. Im fertigen Kompost bleiben daher noch Reste übrig. Die abbaubaren Kunststoffe haben für den Kompost keinen Nutzen.
Vorteile von Verpackungen aus biologisch abbaubaren Kunststoffen
Laut Umweltbundesamt haben biologisch abbaubare Verpackungen keinerlei Vorteile im Vergleich zu Verpackungen aus biobasierten oder konventionellen Kunststoffen. Stabiles und beständiges Material kann vorteilhafter als Verpackungen aus biologisch abbaubarem Kunststoff sein, da es durch Recycling mehrmals genutzt werden kann. Es kommt nicht zum Materialverlust durch biologischen Abbau. Nachteilig ist bei den Verpackungen aus biologisch abbaubarem Kunststoff auch die mangelnde Stabilität während der Nutzung. Biologisch abbaubare Verpackungen eignen sich nicht immer für Lebensmittel, da sie leichter von abbauenden Mikroorganismen besiedelt werden. Diese Mikroorganismen können das Produkt oder Lebensmittel kontaminieren.
Nachteilig sind auch Einwegprodukte aus biologisch abbaubarem Kunststoff, da sie kurzlebig sind und anders als wiederverwendbare Produkte unnötige Abfälle erzeugen. Landen sie in der Umwelt, bauen sie sich nur langsam ab. Es kann zur Vermüllung der Umwelt und einem höheren Bedarf an Reinigungsmaßnahmen kommen.
