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. 

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.

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.

Nimmt der Anbau von Pflanzen nicht große Flächen ein, die sonst zur Produktion von landwirtschaftlichen Lebensmitteln verwendet werden könnten?

Die Kritik zu diesem Punkt gewinnt gerade an Fahrt und muss dringend in einem  faktenbasierten Gesamtkontext betrachtet werden. Aktuell nimmt der Anbau von Pflanzen zur Produktion von Bioplastik etwa 0,013% der globalen Agrarflächen ein. In den kommenden fünf Jahren wird die Fläche auf etwa 0,058% wachsen. Es handelt sich hier also um einen Bruchteil der weltweit bewirtschafteten Agrarflächen. Wer sich ernsthaft für einen Wandel von bewirtschafteten Agrarflächen zur Produktion von pflanzlichen Lebensmitteln einsetzen möchte, sollte den Konsum von Fleisch und Milchprodukten reduzieren oder darauf verzichten. Aktuell werden etwa 70% der weltweit verfügbaren Agrarflächen für die Viehzucht und den Anbau von Futter verwendet.

Leider profitiert derzeit nur die Erdöl verarbeitende Kunststoffindustrie an der laufenden Kritik und beflügelt diese zusätzlich.