Bioplastik

Stand der Dinge international und in der Schweiz

Biokunststoffe stammen aus erneuerbarer Biomasse. Sie sollten nicht mit bioabbaubaren Kunststoffen verwechselt werden, denn Biokunststoffe sind nicht a priori so konzipiert, dass sie auch biologisch abbaubar sind.

Neben so genannten Drop-in-Materialien – biobasierten Kunststoffen, die chemisch identisch mit Kunststoffen aus fossilen Rohstoffen sind – gibt es vermehrt auch neuartige Monomere respektive Polymere, die auf nachwachsenden Rohstoffen basieren. Sie ersetzen immer häufiger klassische, erdölbasierte Produkte. Ein Beispiel ist Polyethylenfuranoat (PEF), das vollständig aus pflanzlichen Rohstoffen hergestellt werden kann. Ein Baustein dafür, die Furandicarbonsäure, ist eine Basischemikalie für viele biobasierte Kunststoffe und kann in einem mehrstufigen Prozess aus pflanzlichen Abfallprodukten hergestellt werden. Im Vergleich zum ähnlichen PET verfügt PEF über bessere Barriere-Eigenschaften gegenüber Sauerstoff und CO2, was es für die Verpackungsindustrie interessant macht. Hochwertige und funktionale Biopolymere werden vermehrt für spezielle Anwendungen beispielsweise in der Biomedizin, für den 3D-Druck von neuen Organen sowie in der Verpackungsindustrie eingesetzt.

Biobasierte Kunststoffe kommen in nächster Zukunft vermehrt auf den Markt, aber ihr Anteil am stetig wachsenden Gesamtmarkt bleibt unverändert tief bei wenigen Prozent. Einerseits ist ein regulatorischer Steuermechanismus notwendig, um das zu ändern. Anderseits ist auch mehr Forschung wünschenswert, um die Einführung speziell in der Verpackungsindustrie zu begleiten. Als Paradebeispiel hierzu kann das EU-Projekt BioSmart mit der Hochschule für Technik und Architektur Freiburg als Partner dienen, das smarte, biobasierte und kompostierbare Verpackungen entwickeln will. Weitere interessante Monomere basierend auf natürlichen Ressourcen sind noch im Forschungsstadium. An funktionalen Biopolymeren wird aktiv geforscht, speziell an Hightech-Anwendungen, die mit der Umwelt interagieren, respektive auf externe Einflüsse reagieren. Eine spannende Entwicklung sind hier Polyhydroxyalkanoate, die in Struktur und Eigenschaft für spezifische Anwendungen massgeschneidert werden können.

Konsequenzen für die Schweiz

Anwendungen von Biopolymeren in der Medizintechnik sowie im Formulierungs- und Verpackungsbereich sind Chancen für die Schweizer Industrie. Aber auch die Automobilindustrie und die Landwirtschaft sollen in Betracht gezogen werden. Die forschenden und industriellen Partner und regulatorische Organe sollten zusammengebracht werden, um die wesentlichen Probleme und Lösungen zu formulieren. Auch muss die Öffentlichkeit in Bezug auf biobasierte und/oder bioabbaubare Kunststoffe sensibilisiert werden.