Die chemische Natur der verschiedenen Biokunststoffe ermöglicht es, sie zu unterscheiden und in zwei Familien von biobasierten und/oder biologisch abbaubaren Kunststoffen zu klassifizieren. Diese Unterscheidung ist auch bei der Frage nach dem Ende der Lebensdauer dieser Biokunststoffe zu berücksichtigen.
Diejenigen, die strukturell bestehenden Polymeren ähneln (z.B. biobasiertes PET oder PE), haben die gleichen Verwertungsmöglichkeiten durch Recycling am Ende der Lebensdauer wie ihre petrobasierten Äquivalente. Im Fall des Recyclings von Kunststoffverpackungen aus Haushalten ist eine Unterscheidung mit den derzeit für die Sortierung nach der Sammlung verwendeten Mitteln technisch nicht möglich. Diese biobasierten Versionen können dann wie herkömmliche Materialien recycelt werden, ohne dass die Qualität des recycelten Kunststoffs beeinträchtigt wird.
Umgekehrt müssen Biokunststoffe mit neuen chemischen Strukturen von Fall zu Fall als neue Materialien betrachtet werden, von denen einige zusätzlich die Fähigkeit besitzen, biologisch abbaubar zu sein. Dies ermöglicht zum Beispiel neue Wege der Verwertung am Ende der Nutzungsdauer, insbesondere durch Kompostierung oder Methanisierung.
Diese Eigenschaft kann auch als eine Funktionalität angesehen werden, die je nach Anwendung und Verwendung der Materialien genutzt werden kann.
Recycling von Biokunststoffen
Das Recycling von Polymeren nach ihrer Verwendung wird heute von der Regierung als eine der bevorzugten Lösungen angesehen, insbesondere in Frankreich und Europa seit der Verabschiedung des AGEC-Gesetzes Anfang 2020 und der europäischen PPWR-Verordnung im Jahr 2024.
Der Schwerpunkt liegt daher auf der Entwicklung von Lösungen, die recycelbar sind und auch die Verwendung von recycelten Polymeren ermöglichen.
Biokunststoffe müssen sich in dieses neue Modell einfügen und ihre Fähigkeit, die verschiedenen Anforderungen zu erfüllen, unter Beweis stellen.
Die große Frage ist, ob dieser Biokunststoff recycelt werden kann.
Es gibt jedoch keine fertige Antwort auf diese legitime Frage.
Um die Fähigkeit eines Polymers zum Recycling zu bestimmen, sollten immer die folgenden Punkte berücksichtigt werden:
- Welches Recycling ist gemeint? Mechanisches Recycling ist seit Jahren das am häufigsten verwendete Verfahren, wird aber zunehmend von chemischem oder enzymatischem Recycling verdrängt (siehe unsere Definitionen der Begriffe im Zusammenhang mit Recycling in unserem Lexikon).
- Natur des Materials ? Theoretisch sind alle Thermoplaste (Polymere mit der Fähigkeit, unter Hitzeeinwirkung unendlich oft geschmolzen und wieder aufgeschmolzen zu werden) mechanisch recycelbar, vorausgesetzt, ihre Eigenschaften bleiben gut erhalten. Dies bedeutet jedoch nicht, dass sie auch wirklich recycelbar sind.
- Welche Anwendung? Der grundlegende Punkt ist, wie das Ende der Lebensdauer des Produkts heute verwaltet wird. Wenn das Produkt in ein System der erweiterten Herstellerverantwortung (REP) fällt, haben die Hersteller die Wahl, entweder kollektive, nicht gewinnorientierte Strukturen zu schaffen, die als Öko-Organisationen bezeichnet werden, oder ihr eigenes individuelles System zu bilden. Das älteste und emblematischste REP-System betrifft in Frankreich seit 1992 die Haushaltsverpackungen. In diesem Fall werden Leitfäden für gute Praktiken herausgegeben, Produkt-/Materialpaare mit der besten Recyclingfähigkeit identifiziert, die dann potenziell gesammelt, sortiert und recycelt werden können. Auf diese Weise werden immer mehr Wege mit unterschiedlichen Anforderungen und Zielen geschaffen. Es kann aber auch sein, dass es für ein Produkt noch keinen Recyclingweg gibt. In diesem Fall ist es unwahrscheinlich, dass das Ende des Lebenszyklus Ihres Produkts optimiert wird, es sei denn, es gibt individuelle Initiativen von Industrieunternehmen oder Industrieverbänden.
Biologische Abbaubarkeit und Kompostierung von Biokunststoffen
Die biologische Abbaubarkeit eines Polymers ist eine Eigenschaft, die von der chemischen Struktur des Polymers abhängt. DieADEME definiert sie in ihrem Datenblatt wie folgt: „Ein Material wird als biologisch abbaubar bezeichnet, wenn es durch die Wirkung von Mikroorganismen (Bakterien, Pilze, Algen…) zersetzt werden kann. Das Ergebnis ist die Bildung von Wasser, CO2 und/oder Methan und möglicherweise Nebenprodukten (Rückstände, neue Biomasse), die für die Umwelt nicht toxisch sind. Die Fähigkeit, zersetzt zu werden, unterscheidet biologisch abbaubare von nicht abbaubaren Polymeren.
Es ist wichtig, zwischen der Herkunft eines Materials (ob es biobasiert ist oder nicht) und seinen Eigenschaften am Ende der Lebensdauer (ob es biologisch abbaubar ist oder nicht) zu unterscheiden, die in keiner Weise miteinander verbunden sind. So gibt es biologisch abbaubare, aber nicht biobasierte Polymere (wie PBAT oder PCL) und umgekehrt Polymere, die aus Biomasse hergestellt werden, aber absolut nicht biologisch abbaubar sind (z.B. biobasiertes PE und PET).
Die Kompostierung ist ein Verfahren zur Umwandlung von fermentierbaren Materialien in Kompost, mit dem die Böden verbessert und ihre Fruchtbarkeit erhöht werden kann. Es handelt sich dabei um einen aeroben biologischen Abbau (in Gegenwart von Sauerstoff) unter bestimmten Bedingungen.
Im Bereich der kompostierbaren Kunststoffe werden häufig zwei Hauptarten der Kompostierung genannt:
- Die Heimkompostierung (auch Home Compost genannt), die von einer Privatperson unter wenig oder gar nicht kontrollierten Bedingungen durchgeführt werden kann.
- Die industrielle Kompostierung wird auf speziellen Plattformen unter kontrollierten Bedingungen durchgeführt.
Diese beiden Möglichkeiten unterscheiden sich hauptsächlich durch die Temperatur, bei der das Produkt biologisch abgebaut wird, und durch das Vorhandensein oder Fehlen von Mikroorganismen, die die Assimilation ermöglichen. Diese Faktoren führen zu unterschiedlichen Abbaukinetiken in Abhängigkeit von der Art der Polymere.
Die Methanisierung, die die Produktion von Biogas ermöglicht, beruht auf der Durchführung des biologischen Abbaus unter anaeroben Bedingungen (ohne Sauerstoff).
Normen und Zertifizierungen für biologisch abbaubare und kompostierbare Kunststoffe
EN 13432:2000
Sie definiert vier Kriterien, die Materialien oder Verpackungen erfüllen müssen(Zusammensetzung, biologischer Abbau, Zersetzung und Kompostqualität), um in der industriellen Kompostierung verwertet werden zu können.
NF T 51-800:2015
Diese neuere Norm befasst sich mit der Eignung von Materialien für die Kompostierung in Haushalten. Er dient insbesondere als Grundlage für Gesetze , die die Verwendung von Einwegplastiktüten für die Verpackung von Waren am Verkaufsort sowie von Routingfolien oder anderen Einwegbechern und -tellern regeln.
Varianten dieser Normen werden heute auch verwendet, um den biologischen Abbau von Biokunststoffen unter verschiedenen Bedingungen und in verschiedenen Medien wie Boden oder Meerwasser zu bewerten.
Auf der Grundlage von Tests, die nach den oben genannten Normen durchgeführt wurden, können kommerzielle Labels für eine angemessene Kommunikation vergeben werden.