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100 % biobasiert – oder doch nicht? Was bedeutet Massenbilanzierung bei biobasierten Kunststoffen?

Das Prinzip der Massenbilanz kurz erklärt. Mischvarianten aus biobasierten und recycelten Kunststoffen ebnen den Weg zu einer Kreislaufwirtschaft ohne Ressourcenverschwendung


Auf Kunststoff-Produkten finden sich immer häufiger Hinweise wie: "100% biobasiertes Plastik*" mit "*Kunststoff aus zertifizierten Rohstoffquellen (auf Massenbilanzbasis)". Aber was genau ist damit gemeint? Ist dieses Produkt biobasiert oder nicht und welchen Beitrag leistet dessen Erwerb beim Klimaschutz?

Was ist Massenbilanzierung bei Kunststoffen?

Das Massenbilanz-Prinzip bei Kunststoffen funktioniert wie beim Ökostrom: Die Verbraucherinnen und Verbraucher kaufen bilanziell den erneuerbaren Strom, den ihr Stromanbieter ins Netz einspeist. Aus der Steckdose kommt faktisch aber ein "Mischprodukt", denn der gesamte Strom wird unabhängig von der Quelle in ein Gesamtnetzt transferiert. Dieses Mischverfahren wird auch bei der Kunststoffproduktion angewendet – insbesondere wenn es um große Mengen geht. Äquivalent zum Stromnetz werden hier gemeinsame Produktionsanlagen genutzt. Das hält die Kosten im vertretbaren Rahmen und schont Ressourcen.

Wenn die in der Kunststoffproduktion eingesetzten Rohstoffe also aus einer Mischung biobasierter und fossilbasierter Materialien bestehen, findet sich diese Mischung auch bei den Basischemikalien, den Monomeren und schließlich den daraus hergestellten Kunststoffen wieder. Die Massenbilanzierung erlaubt es dem Hersteller, den biobasierten Anteil der eingesetzten Rohstoffe rein rechnerisch nur einem Teil der produzierten Kunststoffe zuzurechnen. 

Was sind zertifizierte Rohstoffe?

Die eingesetzten biogenen Rohstoffe sind oft Reststoffe, z. B. aus der Holzproduktion, oder auch Abfallstoffe, wie z. B. Speisealtöle. Im Idealfall sind sie zertifiziert, stammen also aus Quellen, die eine nachhaltige Rohstoff-Produktion nachweisen können.

Wie funktioniert der Nachweis des biobasierten Anteils im Kunststoff?

Biobasierte und fossilbasierte Kunststoffe können über die sogenannte 14C-Analyse voneinander unterschieden werden. Mit ihr lässt sich feststellen, ob die Kohlenstoff-Atome im Kunststoff aus Erdöl, das mehrere Millionen Jahre alt ist, oder aus Biomasse, die nur wenige Monate oder Jahre alt ist, stammen. Das CEN – europäisches Komitee für Normung – hat festgelegt, dass nur solche Kunststoffe als „biobasiert“ bezeichnet werden dürfen, bei denen über die 14C-Analyse nachzuweisen ist, dass der enthaltene Kohlenstoff ganz oder teilweise aus Biomasse stammt (CEN TC 411).

Bei massenbilanzierten Kunststoffen ist dies oft nicht mehr möglich, da der biobasierte Anteil durch die Vermischung mit fossilbasierten Anteilen unter der Nachweisgrenze liegen kann. 

Wie werden massenbilanzierte Kunststoffe gekennzeichnet?

Aktuell gibt es noch keine offizielle Kennzeichnung für massenbilanzierte Kunststoffe. Ein Produkt darf nur mit „100 % biobasiertes Plastik“ beworben werden, wenn der biobasierte Anteil über die 14C-Analyse nachgewiesen werden kann. Liegt dieser Anteil nur rein rechnerisch über die Massenbilanzierung vor, ist eine solche Bewerbung (zurzeit noch) nicht erlaubt.

Was bringt die Massenbilanzierung für die Bioökonomie?

Mit der direkten Einspeisung biogener Rohstoffe in die ersten Produktionsschritte chemischer Anlagen können auch kleine Mengen nachwachsender Rohstoffe zur Herstellung nahezu beliebiger Produkte eingesetzt werden. Die chemische Industrie kann so den Anteil biobasierter Rohstoffe sukzessive steigern. Über die Massenbilanzierung deckt sie den steigenden Bedarf nach biobasierten Produkten ab, ohne für deren Verarbeitung viele neue, separate Produktionsanlagen zu bauen oder die vorhandenen Anlagen für jede Produktionscharge herunter- und wieder hochzufahren.

Für die Verbraucherinnen und Verbraucher ist wichtig, dass die Produkte praktisch gleichbleiben, da das massenbilanzierte Produkt keinen strukturellen Unterschied zum fossilbasierten Produkt aufweist. Damit wird der Weg zu einer nachhaltigen Bioökonomie etwas breiter und damit auch etwas schneller.


H I N T E R G R U N D

Verschiedene Typen von biobasierten Kunststoffen

Die allermeisten Kunststoffe werden aus fossilen Rohstoffen wie z. B. Erdöl hergestellt. Eine Alternative sind Kunststoffe auf Basis von nachwachsenden Rohstoffen, die sogenannten biobasierten Kunststoffe. Biobasierte Kunststoffe lassen sich nach verschiedenen Kriterien einordnen. Eine Möglichkeit ist die Unterscheidung in

  1. biobasierte Kunststoffe, die chemisch identisch mit fossilbasierten Kunststoffen sind (Drop-in-Biokunststoffe), und
  2. biobasierte Kunststoffe mit anderen Strukturen als die bisher bekannten Kunststoffe (neuartige Biokunststoffe).

Zu den Drop-In-Biokunststoffen zählt u. a. Bio-Polyethylen (Bio-PE). Bio-PE ist in seiner chemischen Struktur vollkommen identisch mit fossilbasiertem PE. Der einzige Unterschied ist die Rohstoffquelle: Bei Bio-PE ist das meist Zucker aus Zuckerrohr. Bio-PE kann deshalb ohne technologische Änderungen für die gleichen Produkte genutzt und zusammen mit fossilbasierten PE-Produkten stofflich recycelt werden.

Herstellungswege für Drop-In-Biokunststoffe

Drop-In-Biokunststoffe können in vollständig getrennten Anlagen produziert werden. Das gilt z. B. für das aktuell am Markt befindliche Bio-PE, für das es in Brasilien eine eigenständige Produktionsanlage gibt.

Seit einiger Zeit kommen jedoch verstärkt Drop-In-Kunststoffe auf den Markt, bei denen bereits am Anfang des Produktionsprozesses biobasierte und fossilbasierten Rohstoffen gemeinsam verarbeitet werden. Dabei entstehen Basischemikalien, aus denen in weiteren chemischen Reaktionen Kunststoffe hergestellt werden. Hierbei handelt es sich nicht mehr um reine Bio- oder konventionelle Kunststoffe: Die jeweiligen Rohstoffanteile werden durch Massenbilanzierung deklariert.


von Dr. Gabriele Peterek, Fachinformation Biokunststoffe bei der FNR

 

W E I T E R E   I N F O R M A T I O N E N   

Produkte aus massenbilanzierten Biokunststoffen fördern die Nutzung nachwachsender Rohstoffe und reduzieren den Einsatz fossiler Ressourcen. Massenbilanzierte Biokunststoffe weisen dabei die gleichen Materialeigenschaften wie vergleichbare rein fossilbasierte Kunststoffe auf. Bild: FNR

Produkte aus massenbilanzierten Biokunststoffen fördern die Nutzung nachwachsender Rohstoffe und reduzieren den Einsatz fossiler Ressourcen. Massenbilanzierte Biokunststoffe weisen dabei die gleichen Materialeigenschaften wie vergleichbare rein fossilbasierte Kunststoffe auf. Bild: FNR