Am Ende bleiben Wasser, Biomasse und Kohlenstoffdioxid

Als ein längst wesentlicher Bestandteil des täglichen Lebens steigt der Kunststoffverbrauch kontinuierlich. Doch die vielen Vorteile von Plastik haben auch einen hohen Preis: Von der Gewinnung der Rohstoffe über die Polymerproduktion bis zur Abfallbehandlung sind mit jedem Teil des Lebenszyklus von Plastik auch erhebliche negative Umweltauswirkungen verbunden.

Kreislaufwirtschaft soll gefördert werden

Durch die im Projekt Bio-Plastics Europe entwickelten nachhaltigen Strategien und Lösungen für die Herstellung und Verwendung biobasierter Kunststoffe soll die EU-Kunststoffstrategie unterstützt und die Kreislaufwirtschaft gefördert werden. „Unser großes Ziel ist es, biobasierte, biologisch abbaubare, nachhaltige und sichere Materialien für die Herstellung unterschiedlicher Produkte bereitzustellen“, erklärt Anita Emmerstorfer-Augustin, Projektmanagerin und molekulare Biotechnologin am acib in Graz. 

„Unsere neuen Polymer-Materialien, sogenannte ‚Blends‘, müssen neben Bioabbaubarkeit auch weitere Eigenschaften mitbringen, die wir im Labor charakterisieren. Für die Herstellung variieren wir unter Einsatz diverser Additive die Prozessbedingungen wie zum Beispiel Temperatur und Druck. Am Endprodukt erproben wir dann die Bioabbaubarkeit mittels geeigneter Enzyme und bestimmen über den Gewichtsverlust und das Vorhandensein diverser Abbauprodukte, wie gut das funktioniert“, so Emmerstorfer-Augustin. 

Toxizitätstest sollen sichere Verwendung gewährleisten

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. 

Mehrere hundert Gramm an biobasiertem, bioabbaubaren Plastikprototypen konnten bereits hergestellt werden. Eine Ausweitung der Produktion auf Industriemaßstab ist geplant. Die ersten 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. 

Spielzeug, Fischkisten und Besteck

Bio-Plastics Europe hat bisher 26 Forschungsarbeiten veröffentlicht, fünf Prototypen biobasierter Kunststoffe entwickelt und mit der Erstellung eines Sicherheitsprotokolls begonnen, um die sichere Verwendung und das End-of-Life-Management von biobasierten und biologisch abbaubaren Kunststoffen sicherzustellen. Derzeit werden diese Prototypen im Labor und in Feldversuchen getestet. Ziel des Projekts ist es, biobasierte, biologisch abbaubare, nachhaltige und sichere Materialien für die Herstellung verschiedenster Produkte wie Spielzeug, Fischkisten oder Mehrwegbesteck bereitzustellen.