Berechnet man die veränderte Landnutzung mit ein, ist Biokunststoff gar nicht so nachhaltig wie angenommen. Datenmodelle zeigen, dass die steigende Nachfrage nach biobasiertem Plastik auf der ganzen Welt zu erhöhten CO2-Emissionen führt.
Die Diskussion kennen wir schon, seit es Biotreibstoff gibt: Zahlt es sich aus, Landflächen für die Produktion von Pflanzen zu nutzen, die dann nicht auf den Teller kommen, sondern in den Tank? Wird unser Essen teurer oder wertloser, wenn weltweit Ackerflächen dafür draufgehen, dass man keine Erdölprodukte mehr in Autos, Schiffe und Flugzeuge steckt? Ganz ähnlich verläuft die Diskussion nun, seit es Bioplastik gibt: Was bringt es der Umwelt, Verpackungen und Werkstoffe aus Pflanzen herzustellen, statt wie bisher aus erdölbasiertem Plastik? Diese Frage hat ein Team mit Neus Escobar auf eine ganz neue Weise zu lösen versucht und im Journal Resources, Conservation & Recycling veröffentlicht.
An der Uni Bonn, wo Escobar forschte, bevor sie an das Internationale Institut für Angewandte Systemanalyse (IIASA) in Laxenburg kam, gab es Zugang zu der globalen Datenbank GTAP (Global Trade Analysis Project). Dieses Modell an der Purdue University in Indiana, USA, vereint Datensammlungen zu Produktion, Verbrauch und Handel aller Wirtschaftsregionen und Länder der Erde. „Wir haben verglichen, wie Kohlenstoffemissionen steigen oder sinken, wenn man bei der steigenden Nachfrage nach Bioplastik auch die veränderte Landnutzung einberechnet“, sagt Escobar, die ursprünglich aus Spanien kommt.
Ist Plastik, das aus Pflanzen gewonnen wird, tatsächlich umweltfreundlicher als altherkömmliches Plastik aus fossilen Ressourcen? „Diese Konkurrenz kann man mit ökonomischen Modellen gut sichtbar machen. Wir haben uns auf die Regionen mit der größten Bioplastik-Produktion konzentriert, und das sind die EU, USA, China, Brasilien und neuerdings auch Thailand“, erzählt Escobar. Während in Brasilien und Thailand hauptsächlich Zuckerrohr als Basis für Biokunststoff dient, fokussieren Europa, USA und China auf Mais und Weizen. Die Simulationen in den Datenmodellen zeigten eindeutig, dass die Kohlenstoffbilanz steigt, wenn Landnutzung verändert wird und die natürliche Vegetation verloren geht.
Der Bonus der Bioprodukte verpufft
„Es kommt also zu zusätzlichen Emissionen entlang der ganzen Lieferkette, wenn Kohlenstoffspeicher im Boden und in der Biomasse reduziert werden im Vergleich zur ursprünglichen Landnutzung“, erklärt die Agraringenieurin. Denn der Bonus, der Bioplastik zugesprochen wird, dass es CO2 im Pflanzenmaterial speichert, verschwindet in Anbetracht der Tatsache, dass Grünland und Wälder für den Anbau der Biorohstoffe gerodet werden. Es ergibt sich also ein ähnliches Problem wie bei der Tank-versus-Teller-Debatte rund um Biodiesel, wenn man bei der Bioplastik-Produktion Region für Region gezielt betrachtet. „Mit diesem Modell konnten wir ökologische und ökonomische Effekte der Bioplastik-Produktion vergleichen: Die Probleme vergrößern sich, wenn die Nachfrage in den Regionen steigt, die selbst nicht genug Rohmaterial haben.“ Die Auswirkungen treffen dann nicht nur Preise und Emissionen der Kunststoffe, sondern auch der Lebensmittelproduktion, z. B. durch den Import von tropischem Palm- oder Sojaöl.
Besseres Recycling ist gefragt
Die Nachhaltigkeit von neuartigen Kunststoffen hängt demnach stark vom Herkunftsland, dessen Handelsbeziehungen und dem verarbeiteten Rohstoff ab. „Wichtig ist immer zu unterscheiden, ob es Bioplastik ist oder biologisch abbaubares Plastik. Denn das ist nicht das Gleiche“, sagt Escobar. Kompostierbare Stoffe sind ökologisch wertvoll, egal ob sie aus Pflanzen oder erdölbasierter Chemie hergestellt wurden. „Aber auch die Themen Recycling und Kreislaufwirtschaft müssen Priorität haben“, so Escobar. „Doch dazu müssen Sammelsysteme besser werden und die Plastikindustrie enger mit der Recyclingindustrie zusammenarbeiten.“ In ihrem neuen Projekt nutzt Escobar nun ein globales Modell, das am IIASA entwickelt wurde, um die Möglichkeiten für Flugzeug-Treibstoff auf Biobasis auszuloten. Wie fördert eine veränderte Landnutzung die Alternativen für die Luftfahrt? Ihr Team vergleicht die Folgen für Umwelt und Klimawandel, wenn die Tanks statt mit Kerosin mit neuen Rohstoffen, etwa aus der Landwirtschaft, gefüllt würden.
LEXIKON
Bioplastik oder biobasierter Kunststoff wird aus nachwachsenden Rohstoffen gewonnen, etwa aus Mais, Weizen oder Zuckerrohr. Als zweite Generation bezeichnet man Kunststoff aus biologischen Abfallstoffen oder landwirtschaftlichen Reststoffen.
Biologisch abbaubares Plastik muss nicht unbedingt aus Pflanzenmaterial bestehen. Diese Kunststoffe können auch aus fossilen Rohstoffen hergestellt werden. „Biologisch abbaubares Bioplastik“ erfüllt beides: Es stammt aus Pflanzen und zersetzt sich von selbst. Biologisch abbaubar ist auch nicht gleichzusetzen mit „kompostierbar“.
("Die Presse", Print-Ausgabe, 26.02.2022)