Materialkunde

Ist Papier immer eine nachhaltigere Lösung, als Plastik? Welche Biokunststoffe gibt es? Was genau ist Graspapier und aus was besteht Bagasse? Auf dieser Seite wächst unsere nachhaltige Materialkunde heran. Wissen, das wir gerne teilen. 

Papier

Papier wird generell als sehr umweltfreundlich und nachhaltig wahrgenommen, weil es auf dem nach- wachsenden Rohstoff Holz basiert, sich leicht recyceln lässt und biologisch abbaubar ist. Zudem eignen sich Papier und Pappe hervorragend für Monomaterialverpackungen, die sich besonders gut recyceln lassen.

Anwendungsbeispiel: Kugelprägepapier

Die mehrlagigen, recycelbaren Polsterkissen auf Papierbasis bieten einen guten Polsterschutz für Ihre Produkte. Durch verschiedene Beschichtungsmöglichkeiten kann z. B. ein Oberflächenschutz für empfindliche Produkte oder eine absorbierende Wirkung erzeugt werden.

Letzterer sieht einen besonders hohen Schutz von Klima, Umwelt und Gesundheit vor und definiert Qualitätsstandards. Doch auch die Herstellung von Papier und Pappe sowie deren Recycling verbrauchen Energie. Die Herstellung von einer Tonne Papier oder Pappe verursacht beispielsweise einen CO2-Ausstoß von etwa 676 kg. Mit einem Biomasse-Anteil von rund 54 Prozent ist die Papierindustrie in Deutschland aber auch der größte Nutzer erneuerbarer Energien.

Am nachhaltigsten ist Recyclingpapier. Bei der Her- stellung von Recyclingpapier wird bis zu 60 Prozent weniger Energie und 70 Prozent weniger Wasser verbraucht als bei Papier ohne Recyclinganteil. Papier lässt sich aber nur etwa sieben Mal recyceln, da die Holzfasern mit jedem Wiederaufbereitungsvorgang an Länge und Qualität verlieren. Deshalb müssen ständig neue Holzfasern beigemischt werden.
Neueste Forschungsergebnisse deuten jedoch darauf hin, dass Wellpappe unter Laborbedingungen deutlich häufiger recycelt werden kann, ohne nennenswerte Qualitätsverluste zu erleiden.

Kunststoff

Kunststoffverpackungen verfügen über hervorra- gende Schutzeigenschaften. Sie sorgen zum Beispiel im Lebensmittelbereich für eine längere Haltbarkeit von Produkten. Im Pharma- und Medizinbereich sind sie unabdingbar für Hygiene und Sauberkeit und beim Verpacken von Industriegütern bieten Schäume aus Kunststoff beste Polstereigenschaften. Kunststoffverpackungen sind mehrfach wiederver- wendbar und recycelbar – theoretisch unbegrenzt oft.

Rezyklat

In Deutschland können Kunststoffe über das duale System recycelt werden. PE, PET und PP werden sortenrein sortiert, hoch erhitzt und zu Granulat verarbeitet. Aus diesem können neue Produkte hergestellt werden. In diesem Zusammenhang ist auch zwischen recyclingfähigen Kunststoffen und Kunststoffen mit Recyclinganteil zu unterscheiden, so genanntem Rezyklat.

Papier und Pappe bieten aber nur begrenzte Schutzeigenschaften und sind teilweise schwerer als vergleichbare Kunststoffverpackungen. In vielen Bereichen bieten papierbasierte Materialien zudem nicht die nötige Multischockfähigkeit, um ausreichend Schutz zu gewährleisten, so dass ein Einsatz hier im Sinne der anfangs diskutierten Produktsicherheit nicht nachhaltig wäre. Im Vergleich zu Papier ist sowohl bei der Produktion als auch beim Recycling von Kunststoffen ein geringerer Energieaufwand notwendig. Zudem können Folien bei bestimmten Anwendungen nachhaltiger sein als Papier. Beim Füllen von Hohlräumen im Kar- ton wird bei der Verwendung von Luftbeuteln aus PE vier bis sechs Mal weniger Material verbraucht als mit Papier, da die Beutel zu 98 Prozent aus Luft bestehen. Daraus resultiert ein etwa zehn Mal niedrigerer CO2-Ausstoß. Zudem bieten Kunststoffe oftmals einen besseren Produktschutz als Faserstoffe und tragen so durch die Vermeidung von Transportschäden zur Nachhaltigkeit bei.

Aber: Es ist nicht alles gold!

Klassische Kunststoffverpackungen basieren auf der endlichen Ressource Erdöl. Zudem sind sie nicht biologisch abbaubar. Umso wichtiger ist es, dass diese Materialien nach ihrer Nutzung einem effizienten Recycling zugeführt werden und auch in Deutschland das Kunststoffrecycling weiter optimiert wird. Leider werden Kunststoffe oftmals jedoch noch verbrannt.

Bio-Kunststoffe

Biologische Kunststoffe sind in aller Munde, wenn es um Nachhaltigkeit geht. Generell ist hierbei in zweierlei Stoffe zu unterscheiden: Biobasierte Kunststoffe und biologisch abbaubare Kunststoffe.

Biobasierte Kunststoffe

Biobasierte Kunststoffe werden ganz oder teilweise aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt, zum Beispiel aus Mais oder Zuckerrohr. Das heißt, für ihre Herstellung wird weniger Erdöl verbraucht. Der Anbau der benötigten Rohstoffe ist in der Regel jedoch mitnichten nachhaltig. Zuckerrohr wird bei-spielsweise in tropischen und subtropischen Ländern angebaut, etwa in Brasilien, Südafrika oder Kuba. Vor allem in Brasilien werden hierfür große Flächen tropischen Regenwalds gerodet. Zudem tritt die Produktion dieser Rohstoffe in Konkurrenz zur Lebensmittelproduktion vor Ort.

Die entsprechenden Monokulturen, die einen erhöhten Einsatz von Düngemitteln und Pestiziden erfordern, gehen außerdem mit negativen Folgen für Böden und Gewässer einher. Auch der Transport der Rohstoffe aus diesen Ländern schlägt in der Nachhaltigkeitsrechnung negativ zu Buche.
Biobasierte Kunststoffe verfügen darüber hinaus über eine geringe Haltbarkeit und sind kaum recycelbar. Sie können, müssen aber nicht biologisch abbaubar sein. Das heißt, das Ursprungsmaterial ist natürlich, die chemische Struktur wird beim Herstellungsprozess jedoch so stark verändert, dass von organischen Strukturen keine Rede mehr sein kann.

Biologisch abbaubare Kunststoffe

Biologisch abbaubare Kunststoffe zersetzen sich hingegen unter bestimmten Bedingungen und im Beisein von Mikroorganismen zu Wasser und CO2. Zu den biologisch abbaubaren Kunststoffen gehört etwa Polyactid (PLA), auch als Polymilchsäure bekannt. Es wird aus Maisstärke und Milchsäure hergestellt. Auch hier stammen die Rohstoffe oftmals nicht aus nachhaltigem Anbau. Zudem sind industrielle Kompostierungsanlagen PLA bisher nicht gewachsen, da das Material länger als die üblichen 80 Tage benötigt, um sich zu zersetzen. Eine Entsorgung über die Biotonne ist deshalb bislang verboten.

Ohnehin ist das Recycling konventioneller Kunststoffe und eine damit einhergehende mehrmalige Nutzung dem Materialverlust durch Kompostierung vorzuziehen.
Qualitativ können Bio-Kunststoffe bislang nicht mit herkömmlichen Kunststoffen mithalten. Sie sind zum Beispiel deutlich weniger reißfest, so dass vergleichsweise mehr Material benötigt wird. Zudem sind der hohe Flächenbedarf und die Förderung von Monokulturen in Schwellenländern sehr kritisch zu betrachten. Aber auch hier geht die Entwicklung weiter, so dass die Situation in wenigen Jahren schon ganz anders aussehen kann.
 

Fazit

Aktuell sind biobasierte Kunststoffe und biologisch abbaubare Kunststoffe nicht nachhaltiger als konventionelle Kunststoffe in einem funktionierenden Recyclingkreislauf.

Weitere Materialien

Daneben gibt es viele weitere neuartige Materialien aus nachwachsenden Rohstoffen, wie etwa Folien aus Algen, Verpackungspolster aus Pilzmyzel oder Graspapier.

Graspapier

Graspapier besteht zu 30 Prozent aus biologisch abbaubaren Grasfasern und ist mit Recyclingmaterial kombinierbar. Die Grasfasern werden auf ökologischen und kontrollierten Ausgleichsflächen aus der Umgebung der Produktionsanlagen gewonnen. Dadurch werden lange Transportwege vermieden. Für die Herstellung werden keine chemischen Substanzen eingesetzt. Der Wasserverbrauch pro Tonne Papier liegt bei nur 2 Litern. Der Energieverbrauch ist um 97 Prozent geringer als bei herkömmlichen Zellstoffen.

Bagasse

Ein weiterer Ansatz sind Verpackungen aus Bagasse, einem Abfallprodukt bei der Verarbeitung von Zuckerrohr und Zuckerrüben. Diese werden vermehrt im Lebensmittel-Take-Away Geschäft und als Obst- und Gemüseschalen eingesetzt. Sie sind, zumindest theoretisch, kompostierbar.

Fazit

Abschließend bleibt festzuhalten, dass es viele neue Ansätze nachhaltiger Verpackungsmaterialien jenseits der klassischen Papier- und Kunststoffverpackungen gibt. Wenn man diese Materialien in ihrer Gesamtheit betrachtet, von der Produktion der Rohstoffe bis hin zur Entsorgung der Verpackung, kein keines davon durch 100%ige Nachhaltigkeit überzeugen. Jedoch benötigen wir neue Ideen und Ansätze und auf diesem Feld wird es noch viele neue Entwicklungen geben.