Was sind eigentlich Biopolymere?

Wie schafft es Kaffeeform, den losen, körnigen Kaffeesatz in eine feste Form zu bringen und in den Tassen dauerhaft zu binden? Die Antwort lautet: Biopolymere! Bio-was? Unser Gründer und Erfinder des Kaffeeform Materials Julian Lechner nähert sich dem komplexen Thema an.

Was sind eigentlich Kunststoffe?

Der Sammelbegriff Kunststoffe umfasst alle Polymere, die synthetisch hergestellt worden sind. Dafür werden verschiedene Ausgangsstoffe verarbeitet und verbunden. Polymeren werden aktuell hauptsächlich aus Erdöl hergestellt, dessen Abbau und Verarbeitung unsere globalen Emissionswerte dramatisch in die Höhe treiben.

Und was sind dann Biopolymere?

Ein Biopolymer ist ein Polymer natürlichen Ursprungs und kann in der Natur in unterschiedlichen Materialien wie Holz, Zellulose, Chitosan oder Chitin vorkommen. Die Herstellung (Synthese) von Biopolymeren findet dort in Zellprozessen statt. Daraus entstehen dann beispielsweise Haare oder Fingernägel.

Industriell hergestellte Biopolymere basieren auch auf nachwachsenden, pflanzlichen Rohstoffen. Dieser Prozess wird jedoch künstlich in industriellen Anlagen erzeugt. Dafür wird viel Stärke benötigt, die meistens aus Mais, Zuckerrohr oder Kartoffeln gewonnen wird. 

Was ist ihr ökologischer Vorteil?

Biokunststoffe haben aufgrund ihrer Herstellung aus nachwachsenden Rohstoffen im Vergleich zu erdölbasierten Kunststoffen deutliche Vorteile. Pflanzen entziehen in ihrer Wachstumsphase der Atmosphäre große Mengen CO2, die sich bei Entsorgung dieser Stoffe wieder ausgleichen, Biopolymere sind also an sich CO2-neutral. Ihr entscheidender Vorteil liegt auch darin, dass sie aus nachwachsenden Rohstoffen bestehen, während konventionelle Kunststoffe auf Erdöl basieren, einer begrenzten und zunehmend knappen Ressource. 

Wie und warum nutz Kaffeeform Biopolymere?

Biopolymere wirken wie ein natürlicher Kleber können mit anderen verstärkenden Materialien wie mineralischen Partikeln or Naturfasern verbunden werden, daraus entsteht eine Polymermatrix, also ein Verbundstoff. Und das ist genau das, was wir bei Kaffeeform machen!

Das Biopolymer legt sich wie ein Mantel um die Komponenten wie Kaffeesatz, Holzspäne und Pflanzenfasern und schafft so eine feste Verbindung. Es verleiht unseren Produkten die nötige Stabilität und Beständigkeit für die Verwendung im Alltag. Aufgrund des natürlichen Ursprungs von Kaffeesatz und der ökologischen Vorteile kamen bei der Materialentwicklung nur härtende Verbindungen auf pflanzlicher Basis in Frage. Die sich daraus ergebenden mechanischen Eigenschaften (besonders leicht, robust, und undurchlässig) bieten langfristig unzählige Möglichkeiten zur Anwendung des Materials in vielen spannenden Produkten. 

Was passiert am Ende des Produktlebenszyklus?

Das aktiv genutzte Recycling dieser neuen Werkstoffe steht noch am Anfang und ist für die verarbeitende Industrie somit noch nicht rentabel. Die Rohstoffmengen sind bislang so gering, dass noch keine flächendeckende Trennung erfolgt. Daher landet das meiste dieser Abfälle noch in der thermischen Verbrennung. Mit zunehmenden Mengen werden sicherlich neue Recyclingsysteme etabliert und genutzt. 

Wie weit sind biobasierte Kunststoffe schon verbreitet? Zeichnet sich hier eine Entwicklung ab? 

Aktuell werden nur ca. 3% der weltweit produzierten Kunststoffe auf Basis nachwachsender Rohstoffe produziert. Auf dem globalen Rohstoffmarkt ist Erdöl leider nach wie vor sehr günstig zu erwerben, da sich dieser Industriezweig über Jahre zu einem gigantischen Markt entwickeln konnte. Die noch relativ junge Alternative der biobasierten Kunststoffe steht hier einem großen Preis- und Marktkampf gegenüber. Im Automobilbereich sowie bei Verpackungen im Kosmetik- und Lebensmittelbereich kommen zunehmend biobasierte Kunststoffe zum Einsatz. 

Gesetzesänderungen und Vorgaben der Politik können ein Umdenken beschleunigen, und die Herstellung, Verwendung und Recycling von Bioplomyeren vorantreiben. Zusätzlich können auch die Verbraucher mit ihren täglichen Kauf-entscheidungen zu einem wachsenden Markt dieser zukunftsträchtigen Materialalternative beitragen.

 

Weiterführende Informationen zum Thema Biopolymere finden sich auch hier auf Deutsch und hier auf Englisch.

Die besondere Kombination von Design und zukunftsträchtiger Materialinnovation von Kaffeeform wurde 2018 mit dem red dot Design Award ausgezeichnet.

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