Aus Abfällen werden Biokunststoffe

Wenn die Brottüte selbst aus altem Brot hergestellt wurde, steckt jede Menge Chemie dahinter. Viele Abfälle lassen sich zu Plastik verarbeiten. Wir stellen Biokunststoffe aus Müll und anderen Materialien vor.

Plastik aus Brot

Aus altem Brot wird Plastik. Das Fraunhofer-Institut für angewandte Polymerforschung verfolgt, gemeinsam mit dem Leibnitz-Institut für Agrarforschung in Potsdam, dieses Ziel. Das Brot kommt natürlich nicht einfach in den Kunststoff: Zunächst muss es in seine Moleküle zerlegt werden. Das geht aber nicht mit dem Messer.
Über die Stärke zum Zucker

Zunächst muss das Brot - oder auch andere stärkehaltige Abfälle oder Rohstoffe - zerlegt werden. Daraus werden Zucker und das schmeckt den Mikroorganismen im Fermenter. Am Ende kommen langkettige Milchsäuremoleküle dabei heraus, sogenannte Polylactide.
Fasern aus Milchsäure

Diese Milchsäure-Polymere können schon heute allerhand: Solche Fasern und Vliese sind aus Polylactid. Diese hier, wurden zwar nicht aus Brot, aber aus Maisabfällen hergestellt. Das Vlies kann in der Medizin zum Einsatz kommen. Aus dem Garn lässt sich Kleidung herstellen.
Kompostierbare Mützen und Einwegrasierer

Das Polo-Shirt, die Mütze und die verschiedenen Plastikteile hier, werden sich zersetzen, wenn sie längere Zeit einem Verrottungsprozess und UV-Strahlung ausgesetzt sind. Übrig bleibt dann wieder Milchsäure. Auch in der Medizin macht man sich das zunutze: Knochenbrüche werden mit Polylactid-Schrauben fixiert. Verheilt der Knochen, baut sich die Schraube langsam ab.
Wohin mit den Krabbenschalen?

Abfälle aus der Meeresfrüchte-Industrie lassen sich mit noch weniger Umwegen zu Kunststoff verarbeiten: Krabbenschalen enthalten Chitin - ein gutes Ausgangsprodukt für neue Polymere. So lässt sich auch ein Umweltproblem lösen: Die Krabbenfischerei verursacht durch das Wegwerfen ihrer Abfälle auf Mülldeponien nicht nur Gestank, sondern auch gesundheitsschädliche Gase.
Polymere aus Holz

Bei der Gewinnung von Zellulose bleibt ein Rückstand übrig, mit dem in der natürlichen Umwelt nur Pilze klarkommen: Lignin. Dieses Material lässt sich genauso mit Biokatalysatoren in seine Einzelteile zerlegen. Forscher des Fraunhofer-Instituts für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik wollen daraus auch neue Polymere erzeugen - die Grundlage für einen neuen Kunststoff.
Schaumstoff aus CO2

Auch Kraftwerke verursachen Abfälle - in Gasform: Dieser Schaumstoff wurde zum Teil aus Kraftwerksabgasen hergestellt. Das Kohlendioxid wurde mit einem speziellen Katalysator von Bayer aufgespalten. Aus dem Kohlenstoff stellten die Forscher neue Polymere her. Der Vorteil des katalytischen Verfahrens: Es verbraucht wenig Energie.
Vom Versuch zur Serie

Der CO2-Schaum könnte schon in wenigen Jahren Einzug in viele Wohnungen halten. Hier wird noch in einer Versuchsanlage in Leverkusen das Ausgangsprodukt produziert. Derzeit ist eine reguläre Produktionsanlage im Bau. Die soll 2016 fertig werden.
Plastik aus Holz

Naturmaterialien können auch direkt in den Kunststoff eingebracht werden - ohne sie in ihre Moleküle zu zerlegen. Diese Formstücke bestehen aus Holz- oder anderen Naturfasern. Das ist ihnen noch anzusehen, denn wer genau hinschaut, kann eine Ähnlichkeit mit Pressspanplatten erahnen. Dennoch sind solche Biokunststoffe gut als Einrichtungsgegenstände oder Verkleidungen zu gebrauchen.
Prototyp aus Chinagrass

Dieses Bauteil ist aus Miscanthus. Das Chinagras wächst schnell und ist ein hervorragender Energielieferant. Aber auch für die Herstellung von Faserverstärkten Kunststoffbauteilen lässt es sich nutzen. Hergestellt hat es eine agrarwissenschaftliche Forschungsgruppe am Campus Klein-Altendorf der Universität Bonn.

Plastik aus Brot

Aus altem Brot wird Plastik. Das Fraunhofer-Institut für angewandte Polymerforschung verfolgt, gemeinsam mit dem Leibnitz-Institut für Agrarforschung in Potsdam, dieses Ziel. Das Brot kommt natürlich nicht einfach in den Kunststoff: Zunächst muss es in seine Moleküle zerlegt werden. Das geht aber nicht mit dem Messer.
Über die Stärke zum Zucker

Zunächst muss das Brot - oder auch andere stärkehaltige Abfälle oder Rohstoffe - zerlegt werden. Daraus werden Zucker und das schmeckt den Mikroorganismen im Fermenter. Am Ende kommen langkettige Milchsäuremoleküle dabei heraus, sogenannte Polylactide.
Fasern aus Milchsäure

Diese Milchsäure-Polymere können schon heute allerhand: Solche Fasern und Vliese sind aus Polylactid. Diese hier, wurden zwar nicht aus Brot, aber aus Maisabfällen hergestellt. Das Vlies kann in der Medizin zum Einsatz kommen. Aus dem Garn lässt sich Kleidung herstellen.
Kompostierbare Mützen und Einwegrasierer

Das Polo-Shirt, die Mütze und die verschiedenen Plastikteile hier, werden sich zersetzen, wenn sie längere Zeit einem Verrottungsprozess und UV-Strahlung ausgesetzt sind. Übrig bleibt dann wieder Milchsäure. Auch in der Medizin macht man sich das zunutze: Knochenbrüche werden mit Polylactid-Schrauben fixiert. Verheilt der Knochen, baut sich die Schraube langsam ab.
Wohin mit den Krabbenschalen?

Abfälle aus der Meeresfrüchte-Industrie lassen sich mit noch weniger Umwegen zu Kunststoff verarbeiten: Krabbenschalen enthalten Chitin - ein gutes Ausgangsprodukt für neue Polymere. So lässt sich auch ein Umweltproblem lösen: Die Krabbenfischerei verursacht durch das Wegwerfen ihrer Abfälle auf Mülldeponien nicht nur Gestank, sondern auch gesundheitsschädliche Gase.
Polymere aus Holz

Bei der Gewinnung von Zellulose bleibt ein Rückstand übrig, mit dem in der natürlichen Umwelt nur Pilze klarkommen: Lignin. Dieses Material lässt sich genauso mit Biokatalysatoren in seine Einzelteile zerlegen. Forscher des Fraunhofer-Instituts für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik wollen daraus auch neue Polymere erzeugen - die Grundlage für einen neuen Kunststoff.
Schaumstoff aus CO2

Auch Kraftwerke verursachen Abfälle - in Gasform: Dieser Schaumstoff wurde zum Teil aus Kraftwerksabgasen hergestellt. Das Kohlendioxid wurde mit einem speziellen Katalysator von Bayer aufgespalten. Aus dem Kohlenstoff stellten die Forscher neue Polymere her. Der Vorteil des katalytischen Verfahrens: Es verbraucht wenig Energie.
Vom Versuch zur Serie

Der CO2-Schaum könnte schon in wenigen Jahren Einzug in viele Wohnungen halten. Hier wird noch in einer Versuchsanlage in Leverkusen das Ausgangsprodukt produziert. Derzeit ist eine reguläre Produktionsanlage im Bau. Die soll 2016 fertig werden.
Plastik aus Holz

Naturmaterialien können auch direkt in den Kunststoff eingebracht werden - ohne sie in ihre Moleküle zu zerlegen. Diese Formstücke bestehen aus Holz- oder anderen Naturfasern. Das ist ihnen noch anzusehen, denn wer genau hinschaut, kann eine Ähnlichkeit mit Pressspanplatten erahnen. Dennoch sind solche Biokunststoffe gut als Einrichtungsgegenstände oder Verkleidungen zu gebrauchen.
Prototyp aus Chinagrass

Dieses Bauteil ist aus Miscanthus. Das Chinagras wächst schnell und ist ein hervorragender Energielieferant. Aber auch für die Herstellung von Faserverstärkten Kunststoffbauteilen lässt es sich nutzen. Hergestellt hat es eine agrarwissenschaftliche Forschungsgruppe am Campus Klein-Altendorf der Universität Bonn.