Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR)
OT Gülzow
Hofplatz 1
18276 Gülzow-Prüzen
Telefon +49 3843 6930-0
Fax +49 3843 6930-102
E-Mail: info@fnr.de
www.fnr.de
Biokunststoffe lassen sich aus einer Vielzahl pflanzlicher Rohstoffe herstellen. Die wichtigsten Rohstofflieferanten sind Holz (Cellulose und Lignin), Getreidepflanzen und Kartoffeln (Stärke), Zuckerrohr und –rübe (Zucker) sowie Ölpflanzen (Pflanzenöle).
Der nachwachsende Rohstoff, der weltweit am häufigsten vorkommt, ist Cellulose, die aus Holz gewonnen wird. Vor rund 150 Jahren wurden aus Cellulose die ersten modernen Biokunststoffe entwickelt.
Cellulose-basierte Kunststoffe
Lignin-basierte Kunststoffe
Lignin ist bisher vor allem ein Abfallprodukt bei der Gewinnung von Cellulose aus Holz. Auf Grund seiner chemischen Struktur ist es aber sehr gut zur Herstellung von Biokunststoffen geeignet. Noch gibt es nur wenige Lignin-Biokunststoffe auf dem Markt, wie z.B. das sogenannte „flüssige Holz“. Aber an der Entwicklung weiterer Produkte wird mit Hochdruck gearbeitet.
Stärke ist der mengenmäßig wichtigste nachwachsende Rohstoff für die Herstellung von Biokunststoffen. Gewonnen wird Stärke vor allem aus Mais, Weizen und Kartoffeln.
Zur Herstellung von Biokunststoffen kann man die Syntheseleistung der Natur beibehalten und Stärke direkt in Biokunststoffe umwandeln. Oder man zerlegt Stärke zunächst in ihre Grundbausteine (Zucker-Moleküle), aus denen dann Biopolymere hergestellt werden. Alternativ kann auch direkt Zucker aus Zuckerrüben oder Zuckerrohr eingesetzt werden. Über diesen Weg lassen sich sehr viele verschiedenartige Biopolymere herstellen.
Stärke- bzw. Zucker-basierte Kunststoffe:
Thermoplastische Stärke (TPS): Ausgangsmaterial für Tragetaschen, Catering-Geschirr, Pflanztöpfe, Windelfolien, Verpackungschips
Polymilchsäure bzw. Polylactid (PLA) eignet sich für die Herstellung von vielen verschiedenen Produkten: Verpackungsfolien, Mulchfolien, Joghurtbecher, Catering-Geschirr, Büroartikel, Medizinprodukte, 3-D-Druck
Polyhydroxyalkanoate, wie PHB (Polyhydroxybutyrat): Haushaltsartikel
Polyester, wie PET (Polyethylenterephthalat), PTT (Polytrimethylenterephthalat), PEF (Polyethylenfuranoat): sehr breites Einsatzfeld von Fasern für Textilien, über Getränkeflaschen bis zu Harzen für Lacke und Verbundwerkstoffe.
Aus Pflanzenölen lassen sich Fettsäuren gewinnen, die über mehrere chemischen Zwischenstufen in hochwertige Biokunststoffe umgewandelt werden.
Pflanzenölbasierte Kunststoffe:
Biopolyamide (Bio-PA): sehr breites Einsatzfeld von Textilien über Teppichböden und Seile bis zu Kraftstoffleitungen.
Biopolyurethane (Bio-PU) werden als thermoplastische Elastomere in Schuhsohlen und Zahnbürsten eingesetzt.
Zahlreiche weitere natürliche Rohstoffe kommen für die Herstellung von Biokunststoffen in Frage, haben zurzeit allerdings nur eine untergeordnete wirtschaftliche Bedeutung: