Biomaterialien auf dem Vormarsch

Akribische Forschung für eine plastikfreie Welt

Plastik hat eine enorme Karriere hingelegt. Das Material umgibt uns in allen Lebensbereichen, auch da, wo wir es nicht vermuten. In nur 100 Jahren sind wir komplett abhängig von Stoffen geworden, mit denen wir unsere natürliche Umwelt zerstören. Wie schaffen wir es, aus diesem Teufelskreis herauszukommen?

Zur Herstellung von traditionellem Plastik ist Erdöl unerlässlich. Doch der Rohstoff ist knapp, und die gefertigten Güter sind nicht nur im Gebrauch, sondern auch als Abfall sehr widerstandsfähig. Man müsste Kunststoffe schaffen, die biologisch abbaubar sind und so dem normalen Kohlenstoffkreislauf wieder zugeführt werden können - natürliche Kunststoffe.

Golfball aus Bakterien


Der Weg der Biokunststoffe ist weit und beginnt zuweilen an ganz ungewöhnlichen Orten. Zum Beispiel auf dem Golfplatz. Schweizer Wissenschafter entwickeln seit einigen Jahren einen Golfball aus Bioplastik. Der Kunststoff wird von Bakterien hergestellt und dient diesen als Energiespeicher. Dadurch können ihn Mirkoorganismen auch problemlos vollständig wieder abbauen.

Das Potenzial des Materials ist groß, und was wie exotische Liebhaberei anmutet, könnte Lösungen für ganz andere Anwendungen liefern. Doch noch ist der Gewinnungsprozess aufwendig und teuer. Alltagsgegenstände aus Plastik sind so billig, dass neue Material-Schöpfungen kaum konkurrenzfähig sind. Noch sind biologisch abbaubare Kunststoffe Nischenprodukte.

Naturfasern statt Plastik


Dennoch, die Entwicklung biologisch abbaubarer Kunststoffe zeigt für einige Anwendungen schon Erfolge. Eine andere alternative Materialquelle ist Stärke. Aus ihr entstehen bereits in industriellem Maßstab Produkte, die nach Gebrauch kompostiert werden können. Ein spezielles Siegel kennzeichnet die natürlichen Kunststoffe für den Verbraucher. Und aus biologischen Grundstoffen lassen sich sogar Fäden spinnen, die ähnliche Eigenschaften besitzen, wie Polymerfäden aus Erdöl.

Zurzeit wird über 30 Prozent des Plastiks in Deutschland zu Verpackungen verarbeitet. Schritt für Schritt erobern Biomaterialien diesen Markt. Noch können sie nicht immer konkurrieren, denn sie sind zum Beispiel nicht ausreichend hitzebeständig.

Ein steiniger Weg

Die Hoffnung zur Lösung des Problems ruht auf Naturfasern aus Baumwolle, Hanf oder Flachs. Durch eine Kombination mit Biokunststoffen wollen Forscher die Materialeigenschaften von Kunstfasern verbessern. Der Trick: Sie tränken Naturfasermatten mit Harzen aus Biokunststoff. Als Ergebnis erhalten sie Verbundstoffe, die stabiler und hitzebeständiger als reine Biokunststoffe sind.

Je größer der Erfolg solcher Entwicklungen, desto größer wird der Bedarf an Anbauflächen. Und schon drückt der Schuh an anderer Stelle. Wie viel Bio-Plastik können und wollen wir uns leisten in Konkurrenz zu Flächen, auf denen Nahrungsmittel entstehen? Doch auch hier haben Forscher einen Lösungsansatz: Abfallstoffe aus der Land- und Forstwirtschaft, die ansonsten verbrannt würden, sollen langfristig als Grundlage zur Bioplastikherstellung dienen. Beispiele sind Lignin, ein Holzbestandteil, das in der Papierindustrie abfällt oder Stroh. Das große Ziel der Forschung ist, mit vielen verschiedenen Ansätzen, herkömmliches Plastik ersetzten zu können.

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