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Die Bedeutung von Biokunststoffen nimmt rasant zu. Nur so ist es zu erklären, dass trotz derzeit nur 0,2 % Marktanteil innerhalb der eingesetzten Kunststoffe in Europa 180 Teilnehmer aus dem In- und Ausland beim „1. ECOGEHR -Workshop" am 13. Juni in Mannheim teilnahmen. Auch namhafte Rohstoffhersteller und Wissenschaftsinstitute waren durch kompetente Referenten vertreten. Unter der Leitung von Prof. Dr. Wolfgang Hölderich, Ordinarius an der RWTH Aachen, standen Zukunft und Grundlagen der Biokunststoffe auf dem Prüfstand. „Der in jüngster Zeit steigende Ölpreis und eine erhöhte Zahlungsbereitschaft der Verbraucher für Bio-Alternativen auch im Kunststoffbereich ermöglichen Biokunststoffen und speziell unserer Biokunststofflinie ECOGEHR mit insgesamt 9 Werkstoffen auf Basis von PLA, Zellulose, Holzfasern oder Rizinusöl neue Perspektiven", gibt sich Helmut Gehr, gastgebender Inhaber des zu den weltweit führenden Herstellern von thermoplastischen Halbzeugen zählenden Familienunternehmens GEHR Kunststoffwerk, optimistisch. „Wir sind der Erste in unserer Branche, der auf Biokunststoffe setzt und sehen uns in unserem Weg bestätigt." Bei der letztjährigen Kunststoffmesse „K" überraschte GEHR mit der Präsentation der weltweit ersten extrudierten Stäbe und Platten des Biokunststoffs ECOGEHR PLA-L.

Unter den Teilnehmern waren Entscheider aus der Agrar-, Automobil-, Elektronik-, Kosmetik-, Möbel-, Nahrungsmittel-, Schreibgeräte- und Spielwarenindustrie sowie dem technischen Handel und der Medizintechnik. „Je nach Anwendung sind die geringe Dichte, eine geringe Wasseraufnahme oder auch ein holzähnliches Klangverhalten gute Gründe, einen Werkstoff aus der ECOGEHR-Familie zu wählen", fasst Vertriebs- und Marketingleiter Thorsten Füßinger zusammen und betont die rege Musteranfrage an Rohren, Profilen, Stäben und Platten aus ECOGEHR in den letzten Monaten sowie die ersten Auftragseingänge im Mai.

Der aus Industriesicht fragwürdige Höhepunkt des Workshops war die Forderung von Sylvia Kotting-Uhl, Mitglied des Bundestags und umweltpolitische Sprecherin der GRÜNEN, nach einer Besteuerung der stofflichen Nutzung von Erdöl oder der Einführung einer entsprechenden Ressourcenabgabe, um indirekt die Nutzung von Biokunststoffen attraktiver zu gestalten. Außerdem sprach sie sich für die Einführung einer europäischen Zielvorgabe aus, um bis zum Jahr 2020 in Europa einen Anteil biobasierter Kunststoffe von 25 % zu erreichen.

MSc Karin Molenveld von der AFSG Universität Wageningen (NL) erläuterte ausführlich die Unterschiede zwischen „bioabbaubar" und „biobasiert". „Biobasiert" steht demnach für Kunststoffe, die zu mindestens 20 % aus nachwachsenden Rohstoffen gewonnen werden. Allerdings können diese Biokunststoffe nach EN 13432 biologisch abbaubar sein (PLA, PHB), müssen es aber nicht (Zellulose). Genauso existieren auf dem Markt fossile synthetische Kunststoffe, die biologisch abbaubar sind, ohne selbst aus nachwachsenden Rohstoffen zu bestehen (Ecoflex). Ein Einsatz bioabbaubarer Kunststoffe ist bspw. zu empfehlen, wenn ein Recycling nicht möglich und ein Wegwerfen unumgänglich ist bzw. entsprechende gesetzliche Vorschriften gelten.

Vertreter der Rohstoffhersteller zeigten jüngste Innovationen auf. Dr. Arnold Schneller, Forschungsleiter Biopolymere der BASF SE (BRD), präsentierte mit Ecoflex und Ecovio zwei biologisch abbaubare Werkstoffe, wobei nur Ecovio durch den Anteil an PLA zum Teil aus nachwachsenden Rohstoffen besteht (vgl. ECOGEHR PLA-V). Für technische, industrielle Anwendungen empfahl Dr. Schneller Bioplaste aus nachwachsenden Rohstoffen, die nicht biologisch abbaubar sein. „Ich möchte nicht, dass der Bremsschlauch in meinem Auto biologisch abbaubar ist." Entsprechend fertigt GEHR aus BASF-Material ECOGEHR PA 6.10, ein technisch anspruchsvolles Polyamid, das nicht biologisch abbaubar ist, aber zu 60 % aus nachwachsenden Rohstoffen besteht. Zu bedenken gab Dr. Schneller, dass aufgrund der Massenproduktionsvorteile bei „petro-based plastics" die „bio-based plastics" vorerst immer einen preislichen Nachteil haben werden.

Eine „grüne Überraschung" hatte Dr. Erwoan Pezron, Leiter Forschung und Entwicklung Polymere bei ARKEMA (Frankreich), parat. Der etablierte Werkstoff Polyamid 11 (Rilsan-B) basiert auf Rizinusöl und zählt somit bereits seit Jahrzehnten zu den sparsamsten Kunststoffen beim Verbrauch fossiler Brennstoffe und dient als Rohstoff für ECOGEHR PA 11.

Salvador Ortega, Market Development Manager bei NatureWorks LLC (USA), hob die ökologischen Vorteile des Werkstoffs PLA (Ingeo) hervor, dessen Herstellung 65 % weniger fossile Brennstoffe und 80 % weniger Treibhausgase verbrauche. Der Rohstoff des weltweiten Marktführers bei Polylactid/Polymilchsäure (PLA) ist in Halbzeugen der ECOGEHR PLA-Familie enthalten. Bald werde PLA eine Schlagfestigkeit wie ABS und eine Temperaturbeständigkeit von 80° C erreichen und auch in langlebigen Gebrauchsgütern eingesetzt. Ortega wies darauf hin, dass es bereits ein Anfang wäre, wenn Gemische aus Biokunststoff und erdölbasiertem Kunststoff eine weite Akzeptanz fänden, was derzeit eher in Japan als in Europa als Verkaufsargument dient.

Die Zukunft innerhalb der Biokunststoffe liegt womöglich bei stärkebasierten Kunststoffen. Dr. Waltraud Vorweg, Fraunhofer Institut für angewandte Polymerforschung (BRD), empfahl, künftig den sehr günstigen Rohstoff Stärke zu nutzen. Dieser könne sowohl synthetisch mit bestehenden Kunststoffen verbunden werden oder auch selbst Hauptbestandteil werden.

Heute umfasst das Lieferprogramm von GEHR bereits Stäbe, Platten, Rohre oder Profile aus neun Werkstoffen der Biokunststoff-Linie ECOGEHR. Mit Biokunststoffen auf Basis von PLA, Zellulose, Holzfasern oder Rizinusöl unterstreicht das Mannheimer Familienunternehmen seinen hohen Innovationsgrad. „Wieso immer nur nach vermeintlich besseren Werkstoffen mit höherer Temperaturbeständigkeit oder chemischer Beständigkeit suchen? Auch besonders umweltfreundliche Materialien haben spezifische Eigenschaften und dadurch ihren Platz am Markt", erklärt Bernhard Großkinsky, Leiter Anwendungstechnik bei GEHR, das Motto von ECOGEHR.

Zwei der neun ECOGEHR-Werkstoffe zählen zu der Familie der technischen Kunststoffe und basieren auf rizinusölbasierten Polyamiden. ECOGEHR PA 6.10 (BASF-Rohstoff) ist mit einer für Polyamide geringen Wasseraufnahme sehr dimensionsstabil und weist eine relativ geringe Dichte auf. Es ersetzt somit PA 6-Anwendungen bei höheren Anforderungen. ECOGEHR PA 11 ist ein bewährter Werkstoff von Arkema, der sich seit Jahrzehnten im Einsatz befindet, jedoch nie als biobasiert aufgefasst wurde. Es ist eine höherwertige Alternative zu PA 12 und komplettiert die ECOGEHR -Linie mit einem technisch anspruchsvollen Biokunststoff. GEHR liefert Stäbe und Platten aus ECOGEHR PA 6.10 und Stäbe, Platten, Rohre und Profile aus ECOGEHR PA 11.

Sieben der neun Biokunststoffe sind von den Eigenschaften her mit Standardkunststoffen vergleichbar:

ECOGEHR C-L ist der einzige Biokunststoff im Hause GEHR, der auf Zellulosebasis besteht. Er ist biologisch abbaubar, hat isotrope mechanische Eigenschaften und mit einem E-Modul von 4248 MPa eine hohe Steifigkeit. Das Lieferprogramm umfasst Stäbe, Platten, Rohre und Profile.

4 Biokunststoffe basieren größtenteils auf Polylactid/Milchsäure (PLA). Hierzu zählen die Werkstoffe ECOGEHR PLA-N (reines Polylactid von NatureWorks), ECOGEHR PLA-L (Polylactid mit etwas Lignin und Fettsäuren), ECOGEHR PLA-V (Polylactid mit PHB, „Ecovio" von BASF), ECOGEHR PLA-WF (Polylactid mit Holzfasern). Alle ECOGEHR PLA-Materialien sind biologisch abbaubar und besitzen meist gute mechanische Eigenschaften und Temperaturbeständigkeiten je nach Material zwischen 60° C und 72 ° C. GEHR liefert aus diesen Werkstoffen Stäbe, Platten, Profile oder Rohre.

Ideal für den Außeneinsatz sind die beiden Biokunststoffe aus Holzfasern. ECOGEHR WPC 30PP (70 % Holzfasern & 30 % PP) und ECOGEHR WPC 50PVC (je 50 % Holzfasern und PVC-U) sind daher auch nicht biologisch abbaubar, aber sehr steife Werkstoffe mit guten mechanischen Eigenschaften. GEHR liefert jeweils Stäbe und Profile.

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