Dem Thema Biokunststoffe in all seinen Facetten widmet sich der K-Messeauftritt von Bio-Fed.

Messe K-Kunststoffmesse

kunststoffe-international.com

Compound

Kunststoff Werkstoffe

Thermoplaste

Kunststoffe, biobasiert

Biokunststoffe

kunststoffe.de

Polyethylen

Polypropylen

Kunststoffe, bioabbaubar

Außen und Innen bio

Der Kunststoffhersteller Borealis hat sich mit dem Rohrspezialisten Uponor zusammengetan und Rohre aus biobasiertem vernetzten Polyethylen (PE-X) entwickelt.

Bei den Rohren handelt es sich um die weltweit ersten Varianten aus ISCC Plus zertifiziertem biobasierten PE-X.

Kunststoff-Rohre

Halbzeuge und Zwischenprodukte

Kunststoff-Halbzeuge

Rohre, allgemein

Kunststoffrohre mit 90 Prozent geringerem CO2-Fußabdruck

Anhand von verschiedenen Gemeinschaftsprojekten mit Kunden zeigt BASF, wie sich die CO2 -Emissionen von Produkten deutliche verbessern lassen.

Für die Outdoor-Hosen von Vaude kommt ein PA6 zum Einsatz, das aus chemisch recycelten Autoreifen hergestellt wurde. 

Recycling

Umweltmanagement

Polyurethan

Kunststoff-Rezyklat

Den CO2-Fußabdruck berechnen und reduzieren

Green Dot Bioplastics hat seine Terratek-BD-Produktfamilie um neun kompostierbare Typen für Einweg- und Verpackungsanwendungen erweitert.

Die stärkebasierten Materialien sollen über eine gute biologische Abbaubarkeit im Boden verfügen und sich deshalb etwa für Agrarfolien eignen.

Folien

Mehr Stärke für Folien

Nachhaltigkeit siegte beim Deutschen Gründerpreis. Die Gründerinnen von Traceless Materials aus Hamburg nahmen den Preis in der Kategorie Start-up für ihren Biokunststoff entgegen.

Dr. Anne Lamp (l.) und Johanna Baare haben das Start-up gemeinsam gegründet.

16:9

Traceless Materials ersetzt konventionelle Kunststoffe durch Bio-Granulat aus Getreide-Abfall. Dafür erhielt das Start-up aus Hamburg den Deutschen Gründerpreis 2022.

Nachhaltigkeit

Start up

Wirtschaft

Unternehmen und Unternehmer

Bio-Granulat überzeugt beim Deutschen Gründerpreis

Alternative Materialien und neue Wege beim Recycling – unsere Redakteurin hat sich auf der Fachpack 2022 in Sachen Nachhaltigkeit umgesehen.

Die Fachpack 2022 dreht sich um Übergänge und Veränderungen in der Verpackungswirtschaft. Wie diese gelingen können, zeigen Aussteller und Rahmenprogramm.

Verpackungsmittel aus Kunststoffen

Kunststoffverarbeitung

Verpackungsmaterial

Logistik

Ehrhardt, Melanie

Verpackungstechnik

Kunststoff-Recycling

Kunststoffverarbeitung: Verfahren

Kunststoff-Aufbereitung

Kreislaufwirtschaft

Zwischen Sensibelchen, Diven und Vordenkern

Akro-Plastic zeigt auf der K 2022 unter anderem ein PP-Compound aus Frittenfett.

Das Motorrad Husqvarna FE 350 ist eines der Highlights am Stand von Akro-Plastic. 

Polyamide

Polypropylen-Compound

Bio voll im Fokus

Das IfBB forscht in einem neuen Projekt „Bowl2Bowl“ am Recycling für Pfandprodukte, um diese kreislauffähig zu machen.

Ab 2023 sind Gastronom*innen verpflichtet, ihr Take-Away-Essen auch in Mehrwegverpackungen anzubieten.

Mehrwegverpackungen recyceln

Der Compoundeur Bio-Fed und Günther Heisskanaltechnik haben in Versuchen gezeigt, dass sich auch vermeintlich sensible Biokunststoffe im Heißkanalwerkzeug zuverlässig verarbeiten lassen.

Bild 4. In das 2-fach-Heißkanal-Versuchswerkzeug können Wechseleinsätze für verschiedene Probekörper eingebaut werden.

Verarbeitungsversuche zeigen gute Erfolge, es ist jedoch Fingerspitzengefühl gefragt

Spritzgießen

Heißkanalsysteme

Kunststoffverarbeitung: Maschinen und Komponenten

Komponenten für die Kunststoffverarbeitung

Biokunststoffe im Heißkanal verarbeiten

Die Weltleitmesse K hat in diesem Jahr erstmals auf breiter Front praktikable Lösungen für eine höhere Ressourceneffizienz aufgezeigt. Ein erster Streifzug übers Messegelände.

Wie sich Rezyklate mit digitalen Helfern prozesssicher verarbeiten lassen, offenbarte die K 2022 den Besuchern anhand zahlreicher Praxisbeispiele.

Doriat, Clemens, Dr.

Solar / PV

Energieerzeugung

Erneuerbare Energie

Schaumspritzgießen

Temperiertechnik

Mehrkomponenten-Spritzgießen

Condition Monitoring / Prozessüberwachung

Instandhaltung

Spritzgießwerkzeuge

Werkzeuge für die Kunststoffverarbeitung

Handling, Handhabungstechnik

Automatisierungstechnik

Elastomer-Spritzgießen

Oberflächentechnik

Energieeffizienz

Industrie 4.0 für die Kunststoffverarbeitung

Industrie 4.0

Digitalisierung

Spritzgießmaschinen

Silikonkautschuk

Kautschuk / Elastomere

Compoundieren

Geht doch

Vecoplan liefert Aufbereitungs- und Lagertechnik an UBQ. Es ist bisher der größte Einzelauftrage in der Firmengeschichte.

Biobasierte Thermoplast: UBQ nutzt den gesamten Abfallstrom – von Lebensmittelabfällen, gemischten Kunststoffen bis hin zu Pappe.

Biokunststoff aus Haushaltsabfällen

Modehändler C&A verwendet Haken aus pflanzenbasiertem Biomaterial des Start-ups Traceless.

Seit dem 8. Dezember sind die Haken in Hamburg Altona im Einsatz.

Traceless hat C&A am Bio-Haken

In diesem Jahr findet das renommierte Stuttgarter Kunststoffkolloquium in zwei Varianten statt: einmal in Präsenz und einmal virtuell.

Das virtuelle Stuttgarter Kunststoffkolloquium 2021 war so erfolgreich, dass die Veranstalter daran festhalten. Innerhalb von zwei Wochen stellen sie diesmal zwei Veranstaltungen auf die Beine: eine in Präsenz und eine virtuell. 

Das doppelte IKT-Kolloquium

Die K 2022 bot eine riesige Auswahl an Neuheiten und Anwendungsbeispielen für und mit nachhaltigeren Materialien. Ein Überblick über die vorgestellten Nachhaltigkeits-Highlights.

Aus Abgasen werden Schuhe: Gentechnisch veränderte Bakterien machen aus Abgasen Ethanol, aus dem anschließend Kunststoff etwa für die Schuhe Cloudprime von On hergestellt wird. 

Thermoplastische Elastomere

Silikone

Masterbatches

Additive

Polylactid

Effektpigmente

Faserverbundwerkstoffe

Andere Werkstoffe

Ist Bio das neue Normal?

Forscher der Universität Konstanz präsentieren neuen Biokunststoff, der kristallin und dennoch kompostierbar ist.

Forschende stellen einen neuen Kunststoff mit hoher mechanischer Stabilität vor, der trotzdem gut recycelt werden kann und sogar kompostierbar ist.

Technik Trend

Kunststoff

Bauwesen

Baustoffe

Belastbar, recyclingfähig und abbaubar

Der Begriff Biokunststoff ist mehrdeutig, denn er bezeichnet sowohl biobasierte als auch bioabbaubare Polymere.

Wie bio ist Kunststoff? Ein Biopolymer, auch Biokunststoff oder Bioplastik genannt, ist ein Polymerwerkstoff, der mindestens eine der folgenden Voraussetzungen erfüllt:

<ul><li>Er besteht aus biobasierten (nachwachsenden) Rohstoffen wie beispielsweise Biokunststoff aus Zuckerrohr oder Biokunststoff aus Maisstärke und/oder</li><li>er verfügt über eine biologische Abbaubarkeit.</li></ul>

Was sind die Eigenschaften von Biokunststoffen?

Der Begriff „Biopolymer“ oder „Biokunststoff“ bezeichnet sowohl Polymere, die aus nachwachsenden („biobasierten“) Rohstoffen hergestellt werden, als auch solche Kunststoffe, die biologisch abbaubar sind. Das eine hat aber mit dem anderen nicht zwangsläufig etwas zu tun. Denn biologisch abbaubare Kunststoffe können sowohl auf nachwachsenden Rohstoffen als auch auf petrochemischen Rohstoffen basieren. Die Abbaubarkeit der Werkstoffe wird am Ende durch ihre chemische und physikalische Mikrostruktur und nicht durch den Ursprung der eingesetzten Rohstoffe oder ihren Herstellungsprozess beeinflusst.

Bei <a href="https://www.kunststoffe.de/a/grundlagenartikel/biobasierte-kunststoffe-264461" target="_blank">biobasierten Kunststoffen</a>, wie z.B. Biokunststoff aus Zuckerrohr, wird das Material oder Produkt aus Biomasse (zumeist pflanzlich) erzeugt. Als Ausgangsstoffe dienen vor allem Stärke und Cellulose als Biopolymere von Zuckern. Mögliche Ausgangspflanzen sind auch stärkehaltige Pflanzen wie Mais oder Zuckerrüben sowie Hölzer, aus denen Cellulose gewonnen werden kann. Weitere Rohstoffe für die Herstellung von biobasierten Kunststoffen sind Chitin und Chitosan, Lignin, Casein, Gelatine, Getreideproteine und Pflanzenöl. Abhängig von ihrer Zusammensetzung, dem Herstellungsverfahren und Beimischung von Additiven ändern sich Formbarkeit, Härte, Elastizität, Bruchfestigkeit, Temperatur-, Wärmeformbeständigkeit und chemische Beständigkeit.

Was ist „biologisch abbaubarer Kunststoff“?

Biologisch abbaubar ist ein Kunststoff, wenn er einen chemischen Prozess durchläuft, bei dem in der Umwelt vorhandene Mikroorganismen das Material in natürliche Substanzen wie z.B. Wasser, Kohlendioxid (CO2) und Kompost umwandeln. Der Prozess des biologischen Abbaus hängt von den Umweltbedingungen, wie Ort und Temperatur, vom Material und den Anwendungen ab.

Biokunststoffe lassen sich in drei grundsätzliche Biopolymergruppen unterteilen:

1. Beispiele für biologisch abbaubare Kunststoffe aus fossilen Rohstoffen:

<ul><li>Polycaprolactone (PCL),</li><li>Polybutylenadipat-Terephthalat (PBAT)</li><li>fossilbasiertes Polybutylensuccinat (PBS)</li></ul>

2. Beispiele für biobasierte und biologische abbaubare Kunststoffe:

<ul><li><a href="https://www.kunststoffe.de/a/grundlagenartikel/polylactid-pla-264462" target="_blank">Polylactid Acid (PLA)</a></li><li>Polyhydroxyalkanoate (PHA)</li><li>thermoplastische Stärke (TPS)</li></ul>

3. Beispiele für biobasierte Kunststoffe, die nicht biologisch abbaubar sind:

<ul><li>hochsubstituierte Celluloseacetate (CA),</li><li>Biomassebasiertes Polyethylen (Bio-PE)</li><li>Polyethylenfuranoat (PEF)</li></ul>

Aufgrund der Fülle der verschiedenen Werkstoffe lässt sich diese Frage kaum beantworten. Im Prinzip können Biokunststoffe die gleichen Eigenschaften haben wie herkömmliche Polymere. Viele am Markt verfügbare Qualitäten sind jedoch noch nicht für Hochleistungsanwendungen geeignet.

Was sind die Anwendungsbereiche von Biokunststoffen?

Wo wird Bioplastik aus Zuckerrohr verwendet? Welchen Einfluss hat die Biopolymergruppe auf die Anwendung? Auch bei Biokunststoff-Produkten wird zwischen biobasierten und biologisch abbaubaren unterschieden.

a) Biologisch abbaubare Kunststoffe werden natürlich vor allem dort verarbeitet, wo diese spezielle Eigenschaft gefragt ist, zum Beispiel bei der Produktion von Folien für die Landwirtschaft. Aufgrund der biologischen Abbaubarkeit von Biokunststoffen finden diese Materialien ansonsten vor allem im Verpackungsbereich Verwendung. Am verbreitetsten sind mittlerweile wohl die einfach aufgeschäumten duroplastischen Verpackungschips, die auf der Basis von Stärke hergestellt werden. Daneben gibt es aber noch viele weitere Verpackungsprodukte aus kompostierbaren Biokunststoffen, die vor allem in der Lebensmittel- und Kosmetikindustrie zum Einsatz kommen. Ebenso wird Biokunststoff für die Herstellung von Schalen für Gemüse, Obst, Eier und Fleisch oder von Behältnissen für Getränke und Molkereiprodukte verwendet.

b) Im Bereich der Medizin und der Pharmazie liegt der Fokus der Entwicklung von Biokunststoffprodukten vor allem auf der Resorbierbarkeit der Produkte. So sollen Nahtmaterialien, Schrauben, Kleber oder Implantate vom Körper nach der Nutzungsphase abgebaut und resorbiert werden, um weitere Operationen oder Eingriffe überflüssig zu machen. Entsprechend kommen hier besonders hochwertige Biokunststoffe und bioabbaubare Kunststoffe zur Anwendung. PLA und deren Copolymere sowie das abbaubare Polycaprolacton werden entsprechend zu Nahtmaterialien und chirurgischen Schrauben, Nägeln und Platten verarbeitet. Die wasserempfindliche und schnell auflösende thermoplastische Stärke wird neben Gelatine als Kapselmaterial von Arzneimitteln verwendet. Für Implantate können Materialien mit unterschiedlichen Resorptionszeiten genutzt werden, die dem jeweiligen Anwendungsfall entsprechend eingesetzt werden. [2]

c) Der Einsatz von biobasierten Materialien wird zum einen durch die verfügbaren Mengen begrenzt, zum anderen durch die verfügbaren Qualitäten. Sie werden zum Beispiel im Automobilbau im Sandwichverfahren verbaut. Dabei besteht der Kern eines Bauteils aus biobasiertem Polymer, das mit einer Schicht eines (in Bezug auf Optik, Haptik, Verschleißfestigkeit oder Funktionalisierung) hochwertigeren herkömmlichen Materials überzogen wird.

Der Biokunststoffanteil beträgt aktuell nur wenige Prozent in der weltweiten Kunststoffproduktion. Biokunststoffe stehen oft in der Kritik, da bis heute keine entsprechenden Werkstoffströme für das Recycling installiert sind. Auch die Eignung für Lebensmittelkontakt wird kritisch gesehen.

Ohne spezifische Recyclingverfahren (Stoffstrom), kann Biokunststoff nicht recycelt (werkstofflich verwertet) werden. Das Recycling von Biokunststoffen bleibt also schwierig, zumal biologisch abbaubare Kunststoffe eine längere Verweildauer in den Rotteanlagen brauchen als etwa Küchenabfälle. [1]

Kunststoffe aus biobasierten Rohstoffen sind nicht unbedingt umwelt- oder klimafreundlicher als fossilbasierte Kunststoffe. Während konventionelle Kunststoffe in der Regel mehr Treibhausgase verursachen, werden die nachwachsenden Rohstoffe der Biokunststoffe teilweise auf landwirtschaftlichen Flächen angebaut. Damit kann der Anbau in Konkurrenz zur Nahrungsversorgung stehen. [1]

Die Europäische Kommission hat sich zum Ziel gesetzt, Klarheit in die Biokunststoff-Debatte zu bringen. Im Rahmen der Implementierung des Europäischen Aktionsplans Kreislaufwirtschaft soll klar geregelt werden, welche Kunststoffe als „kompostierbar“ oder „biologisch abbaubar“ gelten dürfen und wie die Entsorgung erfolgen soll. Weiterhin will die Kommission Begriffe wie “biobasiert”, “bioabbaubar” genau definieren und eine Lebenszyklusanalyse ausarbeiten, um zu ermitteln, wann welche Biokunststoffarten vorteilhaft sind. [1]

[1] <a href="https://www.wwf.de/themen-projekte/landwirtschaft/bioenergie/bioplastik" target="_blank">https://www.wwf.de/themen-projekte/landwirtschaft/bioenergie/bioplastik</a> (letzter Abruf: 21.11.2024)

[2] <a href="https://www.chemie-schule.de/KnowHow/Biokunststoff" target="_blank">https://www.chemie-schule.de/KnowHow/Biokunststoff</a> (letzter Abruf: 21.11.2024)

[3] Käb, H.: <a href="https://www.kunststoffe.de/a/fachartikel/klimawandel-staerkt-nachfrage-311500" target="_blank">Klimawandel stärkt Nachfrage</a>, Fachartikel in Kunststoffe 10/2019, S. 134–141

[4] Käb, H.: <a href="https://www.kunststoffe.de/a/fachartikel/mit-biokunststoffen-zur-zukunftsbranche-252794" target="_blank">Mit Biokunststoffen zur Zukunftsbranche</a>, Fachartikel in Kunststoffe 01/2021, S. 44–49

[5] Siebert-Raths, A., Endres, H.-J.: <a href="https://www.hanser-fachbuch.de/fachbuch/artikel/9783446416833" target="_blank">Technische Biopolymere - Rahmenbedingungen, Marktsituation, Herstellung, Aufbau und Eigenschafte</a>n, 1. Auflage, ISBN 978–3–446–41683–3, Carl Hanser Verlag, München (2009)

Als Biokunststoffe gelten sowohl jene Polymere, die aus Nachwachsenden Rohstoffen bestehen (biobasiert sind), als auch petrobasierte, die biologisch abbaubar sind

Was sind Biokunststoffe

Biokunststoffe | Definition & Eigenschaften ✓ Einteilung ✓ Anwendungsbereiche ✓ Kritik & Marktsituation ✓ Ausblick ► Jetzt Informieren!