Man träumt davon, fossile Rohstoffe durch biobasierte zu ersetzen. Doch wie das Beispiel Bioplastik zeigt, ist das alles andere als trivial.
Über Jahrtausende war es selbstverständlich, dass der Mensch Materialien aus seiner direkten Umgebung nutzte – insbesondere pflanzliche und tierische. Diese biogenen Rohstoffe wurden mit großem Erfindungsreichtum weiterverarbeitet, um sie an bestimmte Bedürfnisse des Menschen anzupassen. Etwa Papier oder Leder, aber auch Polymer-Werkstoffe wie Kautschuk, Casein-Formaldehyd („Galalith“) oder Zellulosehydrat (Zellophan).
Aber dann kam das Erdöl: Aus fossilen Kohlenwasserstoffen hergestellte Kunststoffe setzten sich rasch durch – zum einen wegen ihrer überlegenen Eigenschaften, zum anderen wegen des (in Zeiten billigen Erdöls) konkurrenzlos günstigen Preises.
Doch die Zeiten ändern sich: Mittlerweile ist klar, dass Erdöl zur Neige gehen wird. Es ist – derzeit – nicht billig. Zudem spielt heute ein neuer Faktor eine Hauptrolle: der Klimawandel. Es gibt daher große Anstrengungen, wieder weg von fossilen Rohstoffen zu kommen. Der Ideenkoffer an biobasierten Materialien ist prall gefüllt – von thermoplastischer Stärke (TPS) über Polymilch- (PLA) und Polyhydroxybuttersäure (PHB) bis hin zu Bio-Urethanen (BUR). So manches wird auch schon großtechnisch produziert – wenngleich wegen der höheren Preise nur für Nischenanwendungen.
Biogene Rohstoffe haben beim Wachsen CO2aufgenommen, sie sollten deshalb eine günstigere Treibhausgasbilanz haben. Das bedeutet aber nicht automatisch, dass sie wirklich die bessere Wahl sind. Ein gutes Beispiel dafür sind Flaschen aus Polyethylenterephthalat (PET). Ein großer Softdrink-Hersteller brachte 2009 eine „PlantBottle“ auf den Markt, die zu 30 Prozent biologischen Ursprungs ist. Kürzlich wurde auch eine 100-Prozent-Bio-PET-Flasche angekündigt. Doch wie Berechnungen einer niederländisch-österreichischen Forschergruppe um Carlos García-Velásquez nun nahelegen, muss das kein Fortschritt sein. Denn die 30-Prozent-Bio-Version (mit biologisch produziertem Ethylenglykol) schneidet sowohl beim Preis als auch bei den CO2-Emissionen besser ab als die 100-Prozent-Bio-Variante (bei der auch Terephthalsäure „bio“ ist). Der Grund sind höhere Emissionen bei der Verarbeitung der Rohstoffe (Sustainable Production and Consumption 30, 706).Überdies hängt die Klimabilanz stark von der Art der eingesetzten Rohstoffe ab: Diese ist bei Bio-PET nur dann günstig, wenn Zuckerrüben verwendet werden – nicht hingegen beim Einsatz von Weizen.
Man sieht an diesem Beispiel: Ein „Zurück zur Natur“ ist alles andere als trivial.
Der Autor leitete das Forschungsressort der „Presse“ und ist Wissenschaftskommunikator am AIT.
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("Die Presse", Print-Ausgabe, 17.04.2022)