Juli 16, 2019 — Haben Sie jemals standen vor einem Supermarkt-Regal und fragte sich, ob sollten Sie kaufen das Produkt aus Bioplastik, anstatt die herkömmliche Art? Viele Menschen gehen davon aus, dass alle Biokunststoffe aus Pflanzen hergestellt werden und in der Umwelt vollständig abgebaut werden können. Aber das ist nicht der Fall.,
Der Begriff „Biokunststoffe“ wird eigentlich für zwei verschiedene Dinge verwendet: biobasierte Kunststoffe (Kunststoffe, die zumindest teilweise aus biologischen Stoffen hergestellt werden) und biologisch abbaubare Kunststoffe (Kunststoffe, die unter bestimmten Bedingungen in einem angemessenen Zeitraum vollständig von Mikroben abgebaut werden können). Nicht alle biobasierten Kunststoffe sind biologisch abbaubar und nicht alle biologisch abbaubaren Kunststoffe sind biobasiert. Und selbst biologisch abbaubare Kunststoffe können nicht in jeder Umgebung biologisch abgebaut werden. Klingt verwirrend? Es ist sicherlich.,
„Es gibt viele Biokunststoffe oder Materialien, die Biokunststoffe genannt werden, die nicht biologisch abbaubar sind“, sagt Constance Ißbrücker, Leiterin Environmental Affairs beim Branchenverband European Bioplastics.
Bei einigen Kunststoffen können die gleichen Polymerketten aus erneuerbaren Quellen hergestellt werden. Die resultierenden Biokunststoffe sind chemisch identisch mit ihren fossilen Gegenstücken. PET zum Beispiel-kurz für Polyethylenterephthalat, aus dem die meisten Flaschen bestehen — kann aus fossilen Brennstoffen oder Pflanzen wie Zuckerrohr synthetisiert werden., Das resultierende Material ist genau gleich. Solche nicht biologisch abbaubaren Biokunststoffe verhalten sich in der Umwelt wie herkömmliche Kunststoffe und bleiben für eine unbekannte, aber lange Zeit bestehen.
Nicht nur das, aber keiner der Standards für Kunststoffe, die heute als biologisch abbaubar oder kompostierbar gekennzeichnet sind, macht sie für die Entsorgung in der offenen Umgebung geeignet. Können Biokunststoffe angesichts dessen eine Rolle bei der Bewältigung von Umweltproblemen spielen? Oder sind Sie nur greenwashing? Die genaueste Antwort ist, es kommt darauf an.
PLA: Bedingt kompostierbar
Nehmen Sie zum Beispiel Polymilchsäure (PLA)., Dieser Biokunststoff wird verwendet, um Einkaufstaschen, transparente Tassen, 3-D-Druckmaterial und andere Produkte herzustellen. Da es aus Pflanzenmaterial wie Maiszucker, Kartoffeln oder Zuckerrohr gewonnen werden kann, kann es den Bedarf an fossilen Brennstoffen zur Herstellung herkömmlicher Kunststoffe verringern.
PLA ist recycelbar, biologisch abbaubar und kompostierbar. Aber das bedeutet nicht, dass der Ozean — oder eine andere natürliche Umgebung — leicht damit umgehen kann.
Für Frederik Wurm, Chemiker am Max-Planck-Institut für Polymerforschung (MPIP), sind Trinkhalme aus PLA „das perfekte Beispiel für Greenwashing.,“Sie sind teurer als andere Plastik-Trinkhalme, aber nicht leicht biologisch abbaubar am Strand oder im Meer.
“ Sie setzen es auf die Verpackung ist biologisch abbaubar, aber an dem Punkt, wo diese Materialien sind . . . angst vor dem Ende werden sie nicht haben“, sagt Wurm.
Grafik mit freundlicher Genehmigung von European Bioplastics, Nova-Institut (2018). Klicken Sie zum Vergrößern.
Für den biologischen Abbau benötigt PLA industrielle Kompostierungsbedingungen, einschließlich Temperaturen über 58 °C (136 °F)., Es muss ordnungsgemäß verwaltet und an spezialisierte industrielle Kompostierungs-oder Recyclinganlagen weitergeleitet werden. Unter den richtigen Umständen können Mikroben das Material innerhalb weniger Wochen in Kohlendioxid und Wasser verwandeln. Wenn es jedoch übersät oder abgeladen wird, bleibt PLA viel länger haften. Wenn reines PLA im Meerwasser landet, scheint es überhaupt nicht biologisch abzubauen.
PHA: Es ist kompliziert
Es ist bekannt, dass andere Arten von Biokunststoffen in marinen Umgebungen besser biologisch abgebaut werden., Ob dies jedoch wirklich in einem bestimmten Fall geschieht und wie lange es dauern wird, ist höchst unvorhersehbar.
Der Meeresbiologe Christian Lott und seine Kollegen von HYDRA, einem privaten Forschungsinstitut mit einer Forschungsstation auf der italienischen Insel Elba, haben verschiedene Biopolymere in einer Reihe von Wasserumgebungen vom tropischen Strand bis zum mediterranen Meeresboden getestet. Sie fanden heraus, dass Materialien, von denen gezeigt wurde, dass sie in Labortests im Meerwasser biologisch abgebaut wurden, dies auch unter den von ihnen getesteten Umweltbedingungen tun.,
Unter den bei HYDRA getesteten Materialien befinden sich Biokunststoffe, sogenannte Polyhydroxyalkanoate (PHAs). Produziert von Mikroben, PHAs umfassen derzeit ein winziges Stück des Marktes. In den nächsten Jahren wird jedoch mit einem starken Wachstum der Nachfrage gerechnet.
Ein dünner PHA-Film wird in ein bis zwei Monaten in einer tropischen Umgebung auf dem Meeresboden abgebaut, sagt Lott. Aber im Mittelmeer kann es 10 mal so lange dauern., „Und stellen Sie sich vor, in der Arktis, im Eis oder im eiskalten Wasser oder in der Tiefsee, wo wir 0 bis 4 Grad haben, kaum Nährstoffe, Bakterien werden es schwer haben, diese Materialien zu verdauen“, sagt er.
Dies ist die Einschränkung für PHAs, sagt Linda Amaral-Zettler, Meeresmikrobiologin am Royal Netherlands Institute for Sea Research (NIOZ). „Obwohl sie in der Meeresumwelt biologisch abgebaut werden können, müssen wir immer noch erkennen, dass ein Teil der Meeresumwelt nicht mit dem biologischen Abbau vereinbar ist.,“
In einigen Regionen des Ozeans ist der biologische Abbau so langsam, dass sogar organische Stoffe wie Fische oder Algen ihre Spuren im Fossilienbestand hinterlassen können.
„Das Leben ist kompliziert“, sagt Lott, “ und es geht um das Leben — weil es Bio-Abbau ist.“
Super-biologisch Abbaubar?
Selbst mit den besten Abfallmanagementsystemen ist es realistisch anzunehmen, dass immer etwas Plastik entweicht. Denken Sie an den Abrieb von Auto-oder Fahrradreifen, von Schiffsfarben, Turnschuhen oder synthetischen Kleidungsstücken. Wenn Plastikstücke klein genug sind, um durch die Luft zu reisen, werden sie schwer zu enthalten sein.,
Also könnten wir einen Kunststoff entwerfen, der so ziemlich überall kaputt geht?
Laut Wurm wäre es theoretisch möglich, molekulare Auslöser in Materialien einzubauen, damit diese wissen, wann sie biologisch abgebaut werden müssen. „Es klingt schick, und es ist schick und es ist teuer“, sagt er. Aber selbst wenn die Finanzierung da wäre, scheint es eine fast unmögliche Aufgabe zu sein, molekulare Auslöser für jedes Material in jeder Umgebung zu finden und einzubeziehen.,
Einweg-Utensilien aus Biokunststoffen werden oft als umweltfreundliche Alternative angepriesen. Aber nicht jeder Biokunststoff ist biologisch abbaubar, und die meisten biologisch abbaubaren Kunststoff nur biologisch abbaubar unter ganz besonderen Bedingungen. Foto ©. com / Whity2j
Ein Material, das zwar voll funktionsfähig ist, aber gleich am Lebensende biologisch abbaubar ist, wird „nicht passieren. Niemals“, sagt Lott.,
Verschiedene Chemikalien, verschiedene Probleme
Wenn man die Auswirkungen von Kunststoffprodukten auf Mensch und Umwelt betrachtet, reicht es nie aus, nur den Kunststoff selbst zu betrachten. Ein einzelnes Kunststoffprodukt kann Dutzende von Chemikalien enthalten, von denen einige negative Auswirkungen auf uns Menschen oder andere Organismen haben können, wenn sie in die Umwelt freigesetzt und aufgenommen werden.
Lisa Zimmerman, Ph. D., ein Student der Abteilung Aquatische Ökotoxikologie an der Goethe-Universität in Frankfurt (Main) hat Untersuchungen durchgeführt, die darauf hindeuten, dass chemische Gemische in biologisch abbaubaren oder biobasierten Kunststoffprodukten die Stoffwechselaktivität des biolumineszierenden Bakteriums Aliivibrio fischeri beeinflussen können. In einer Reihe zusätzlicher Experimente fand sie heraus, dass diese chemischen Mischungen das Potenzial haben können, oxidativen Stress zu verursachen oder das Hormonsystem in lebenden Organismen zu beeinflussen.,
„Was ich aus meiner Forschung sagen kann, ist, dass Biokunststoffe in Bezug auf die Toxizität der darin enthaltenen chemischen Gemische nicht unbedingt sicherer sind als herkömmliche Kunststoffe“, sagt Zimmermann.
Landnutzungsprobleme
Biobasierte Kunststoffe haben auch andere Umweltauswirkungen. Eine große Kritik war das Land, das für den Anbau der Pflanzen benötigt wurde.
Auf der Grundlage eines Berichts des Instituts für Biokunststoffe und Biokomposite (IfBB) in Hannover schätzt European Bioplastics, dass biobasierte Kunststoffe derzeit weniger als 0,02% der landwirtschaftlichen Flächen verbrauchen., „Es gibt keine wirkliche Konkurrenz zur Lebensmittel-und Futtermittelproduktion“, argumentiert Ißbrücker.
Doch Christoph Lauwigi, der mit Friends of the Earth Germany (BUND) die Arbeitsgruppe Abfall und Ressourcen vertritt, macht sich Sorgen um die Nebenwirkungen eines Wachstums auf dem Biokunststoffmarkt. Im Deutschen Kunststoffatlas erklärt er, dass eine Zunahme von biobasierten Kunststoffen den Druck auf Ackerland erhöhen könnte, was möglicherweise zu Wasserknappheit, Wüstenbildung und dem Verlust von Lebensräumen und Biodiversität führen könnte., Er stellt auch fest, dass das Vertrauen in die industrielle Landwirtschaft für die Herstellung neuer Kunststoffe den Anbau von Monokulturen und den Einsatz von Pestiziden erhöhen könnte.
Eine Kritik an biobasierten Kunststoffen ist, dass sie den Druck auf Ackerland erhöhen. Wissenschaftler suchen jedoch nach Futtermitteln, die umweltfreundlicher sind als herkömmliche Pflanzen wie Abfallstoffe oder Algen. Foto © .,Ißbrücker sagt, die Industrie arbeite mit Abfallstoffen oder Algen auf einen geringeren Flächennutzungsplan hin. Zu diesem Zeitpunkt können diese Quellen jedoch noch nicht so effektiv verarbeitet werden wie die aktuellen Feedstocks, fügt sie hinzu.
Nischenanwendungen
Kunststoffe, die derzeit als „biologisch abbaubar“ vermarktet werden, tragen selbst zur Verschmutzung von Kunststoffen bei, wenn sie verloren gehen oder übersät sind. Sie brechen in der Umwelt nicht so schnell und vollständig zusammen, wie der Begriff vermuten lässt, und können somit Wildtiere und Ökosysteme schädigen., Es gibt jedoch einige Anwendungen, bei denen die Verwendung biologisch abbaubarer Kunststoffe einen Nettovorteil für die Umwelt bieten kann.
In einigen Ländern werden Säcke verwendet, die unter industriellen Bedingungen kompostierbar sind, um organische Abfälle zu sammeln. Sie können eine sauberere und bequemere Möglichkeit bieten als nichtdisponierbare Behälter, in denen Menschen Essensreste für die Kompostierung sammeln können.
Enzo Favoino, Abfallwirtschaftsexperte an der Scuola Agraria del Parco di Monza in Italien und Vorsitzender des Wissenschaftlichen Ausschusses von Zero Waste Europe, ist überzeugt, dass dies der richtige Weg ist., Weniger organische Stoffe im Müll bedeutet weniger Gärung, so dass Abfallwirtschaftsbetreiber seltener vorbeikommen, um den Müll abzuholen. Dies kann nicht nur Geld sparen, sondern auch die Recyclingraten anderer Materialien wie Papier, Glas, Kunststoff und Metall erhöhen, sagt er.
Das getrennte Sammeln von Bioabfällen lenkt auch Essensreste von Deponien und Deponien ab, wo sie Methan produzieren können — ein starkes Treibhausgas, das zum Klimawandel beiträgt.,
Biokunststoffe können eine Verbesserung gegenüber herkömmlichen Kunststoffen für Mulchkulturen darstellen, sind aber nicht ohne eigene Herausforderungen. Foto ©. com / TonyFreedom
Allerdings verfügt nicht jedes Land über die Infrastruktur, um kompostierbare Säcke zu diesen Zwecken zu verwenden. In Deutschland werden zum Beispiel kompostierbare Beutel mit einer Technologie, die nicht zwischen kompostierbarem und herkömmlichem Kunststoff unterscheidet, aus den organischen Stoffen ausgesiebt.,
Biologisch abbaubare Kunststoffe werden derzeit auch als Mulchfolien für die Landwirtschaft vermarktet, die Landwirte einfach auf den Feldern zum Pflügen zurücklassen können. Seit Jahrzehnten wird auf Feldern Kunststoffmulchfolie ausgebreitet, um das Pflanzenwachstum zu unterstützen und Pestizide und Wasser zu sparen. Bei herkömmlichen Kunststoffen kann sich diese sogenannte Plastikkultur jedoch auf Ackerland ansammeln, wenn sie nicht entfernt und verworfen wird.
Ist biologisch abbaubarer Film eine sichere Alternative? Wenn sie nachweislich im Boden biologisch abgebaut werden, würden sie weniger Verschmutzung hinterlassen., Aber Wind oder Tiere könnten zerbrochene Filmstücke in die Luft, Flüsse oder Ozeane tragen, an Orte, an denen sie möglicherweise nicht biologisch abgebaut werden können. Es besteht auch das Potenzial, dass Chemikalien aus den Filmen in das Bodenökosystem auslaugen, eine Frage, die derzeit geprüft wird.
Verwirrung bekämpfen
Es besteht kein Zweifel, Biokunststoffe sind immer noch Kunststoffe. Nur weil einige von ihnen aus Pflanzen hergestellt werden oder unter begrenzten Bedingungen biologisch abgebaut werden können, können sie nicht als „planetensicher“ angepriesen werden.“Für diejenigen, die behaupten, biologisch abgebaut oder kompostiert zu werden, ist das Kleingedruckte entscheidend.,
Also überprüfe das Label: Was sagt es? Wo und wie soll es biologisch abgebaut werden? Wie können Sie das Produkt sicher entsorgen?, 5 Gyres, eine in Kalifornien ansässige gemeinnützige Organisation, die sich mit Plastikverschmutzung befasst, hat einen Überblick über Etiketten in der Better Alternatives Now B. A. N. List 2.0 veröffentlicht. Vorsicht aber: Laut Ißbrücker sind manche Etiketten gefälscht.
Seien Sie schließlich vorsichtig, wenn Sie lesen, dass ein Material oxo-biologisch abbaubar ist. Dies sind herkömmliche Kunststoffe wie Polyethylen, gemischt mit Metallverbindungen, die sie schneller auseinanderfallen lassen., Laut einem Bericht des Umweltprogramms der Vereinten Nationen (UNEP) wurde nicht nachgewiesen, dass sie wirklich biologisch abgebaut werden, und es wird befürchtet, dass sie die mikroplastische Verschmutzung nur beschleunigen könnten. Ebenso warnen europäische Biokunststoffe davor, dass sogenannte „enzymvermittelte abbaubare Kunststoffe“ nicht wirklich biologisch abbaubar sind.
Reduktion bleibt der Schlüssel
Die Kunststoffindustrie prognostiziert ein starkes Produktionswachstum, während viele Umweltschützer eine Reduzierung des Gebrauchs fordern.
Biologisch abbaubare Kunststoffe werden die Kunststoffkrise nicht lösen, daher bleibt die Bekämpfung des Verbrauchs der Schlüssel., „Indem wir nur die Mengen und Arten der verschiedenen Verpackungen reduzieren, die wir in unseren Supermärkten haben, können wir viel tun, ohne neuartige Materialien zu entwickeln“, sagt Wurm.
Selbst der europäische Biokunststoffhersteller Ißbrücker denkt, dass das durchaus passieren könnte. „Vielleicht nicht in 5 oder 10 Jahren, aber wenn die Probleme weiter wachsen, könnte die Kunststoffproduktion eines Tages sinken, weil es einfach zu viel ist.“
Anmerkung der Redaktion: Ein Transkript und weitere Folgen des Plastisphere Podcasts sind hier verfügbar. Eine Deutsche version dieses Artikels finden Sie auf RiffReporter.