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Gut zur Umwelt: Ein EU-Projekt forscht an neuen, biobasierten und biologisch abbaubaren Kunststoffen.
Von der Gewinnung der Rohstoffe über die Polymerproduktion bis zur Abfallbehandlung sind mit jedem Teil des Lebenszyklus von Plastik erhebliche Umweltauswirkungen verbunden. Diesen Herausforderungen widmet sich das EU-Projekt
BIOPLASTICS EUROPE: 22 Partner aus Forschung und Industrie entwickeln nachhaltige Strategien und Lösungen für die Herstellung und Verwendung biobasierter Kunststoffe, um die EU-Kunststoffstrategie zu unterstützen und die Kreislaufwirtschaft zu fördern. „Unser Ziel ist es, biobasierte, biologisch abbaubare, nachhaltige und sichere Materialien für die Produktion unterschiedlicher Produkte bereitzustellen“, erklärt Anita Emmerstorfer-Augustin, Projektmanagerin am Grazer Austrian Centre of Industrial Biotechnology (acib).
Basierend auf fünf unterschiedlichen, biobasierten Materialien konnten bereits neue Kunststoffe entwickelt werden. „Die Besonderheit ist deren Bioabbaubarkeit“, erklärt Emmerstorfer-Augustin: „Während viele bisher am Markt verfügbaren Bioplastiksorten, zum Beispiel Polyyethylen, aus dem unter anderem Folien und Verpackungen gefertigt sind, auch biogenen Ursprungs sein können, heißt das nicht, dass sie auch bioabbaubar sind, sich also nicht zwangsläufig durch biologische Aktivität mithilfe von Mikroorganismen oder Enzymen zersetzen.“ Diese Abbaubarkeit von Plastik wäre jedoch essenziell: Häufig bleiben Plastiksorten in der Umwelt zurück in Form von Abfall, Abrieb von Autoreifen, Kunstrasen uvm. und belasten aufgrund gefährlicher Stoffe wie Additive die Natur und Gesundheit der Menschen.
„Unsere neuen Polymer-Materialien, sogenannte ‚Blends‘, müssen neben Bioabbaubarkeit auch weitere Eigenschaften mitbringen, welche wir im Labor charakterisieren. Für die Herstellung variieren wir unter Einsatz diverser Additive die Prozessbedingungen wie zum Beispiel Temperatur und Druck. Am Endprodukt wird die Bioabbaubarkeit mittels geeigneter Enzyme und der Bestimmung des Gewichtsverlustes und dem Vorhandensein diverser Abbauprodukte gemessen“, so die Forscherin.
Es konnte gezeigt werden, dass die neuen Materialien, darunter Biopolyester- (PHB) und Naturkautschuk-Blends, viel elastischer und flexibler als herkömmliche Bioplastiksorten sind. „Begleitend zur Herstellung haben wir im Projekt ein Sicherheitsprotokoll erstellt, um die sichere Verwendung und das End-of-Life-Management von biobasierten und biologisch abbaubaren Kunststoffen zu verbessern.“ Derzeit werden diese Prototypen im Labor und in Feldversuchen auch auf ihre Toxizität hin getestet. „Toxizitätstest, welche an der Medizinischen Universität Graz durchgeführt wurden, zeigen, dass das von uns entwickelte Material unbedenklich ist“, erklärt die Forscherin.
Kleine Mengen an biobasierten, bioabbaubaren Plastikprototypen konnten bereits hergestellt werden. Eine Ausweitung der Produktion auf Industriemaßstab ist geplant. Erste Ergebnisse werden Ende des Jahres erwartet und sollen dazu beitragen, viele Produkte in puncto Umwelt und Gesundheit zu verbessern. „Ziel ist, dass wir unsere Erkenntnisse auf Mehrwegbesteck, Spielzeug, weiche und starre Verpackungen, landwirtschaftliche Folien und Geomembranen sowie Fischköder und -kisten übertragen“, so Emmerstorfer-Augustin.
This project has received funding from the European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme under grant agreement (No. 860407)
