Zukunftsvision: Biokunststoffe als Schlüssel zur Nachhaltigkeit

Autorin: Monika Voigt

Natürliche, biologisch abbaubare Biokunststoffe sind aufgrund ihres geringeren Verbrauchs an fossilen Ressourcen und ihrer geringen CO2-Bilanz eine vielversprechende Alternative zu konventionellen Kunststoffen. Prognosen für die nächsten Jahre sagen Biokunststoffen weltweit eine steigende Akzeptanz, höhere Produktionskapazitäten und wachsende Marktanteile voraus. Auch die derzeit laufenden Forschungsprojekte deuten auf ein größeres Potenzial und einen industriellen Einsatz in verschiedenen Anwendungsbereichen hin und auf die Chance, die Wirtschaft schneller und nachhaltiger voranzubringen.

Marktbedeutung von Biokunststoffe jetzt und in den nächsten Jahren bis 2028

Eine moderne Welt ohne Kunststoffe ist undenkbar, daher ruhen viele Hoffnungen auf Biokunststoffen. Diese benötigen jedoch noch Entwicklung für den Produkteinsatz und Abfallstrategien, um eine nachhaltige Wirtschaft zu fördern [1]. Biopolymere umfassen verschiedene Kunststoffgruppen, darunter auch z.B. synthetische, nicht bioabbaubare Derivate wie Bio-Polyethylen (Bio-PE) oder Komposite [2, 3]. Polylactid (PLA) ist ein sehr gutes Beispiel für einen biologisch abbaubarer Biokunststoff auf Milchsäurebasis aus Mais, hat bereits Anwendungen in Verpackungen und in der Medizintechnik gefunden [1], ist aber thermisch instabil und für einige Produktbereiche nicht geeignet.

Im Jahr 2023 machten biologisch abbaubare Kunststoffe weniger als 1 % des gesamten Kunststoffmarktes aus [4]. Prognosen zeigen jedoch ein stetiges Wachstum. Fast die Hälfte der Biokunststoffproduktion wurde zuletzt für Verpackungen verwendet, hauptsächlich PLA und Stärkeblends, gefolgt von Bio-PE und anderen Bio-Modifikationen (Abbildung 1). Biokunststoffe finden auch Anwendung in der Textilherstellung, insbesondere Bio-Polyamid (Bio-PA) und Poly(trimethylen terephthalat) (Bio-PTT). In geringerem Umfang werden sie auch in Konsumgütern, im Transportwesen und in der Landwirtschaft eingesetzt. Bis 2028 wird eine Verdopplung der PLA-Produktion und eine erhöhte Nutzung in verschiedenen Bereichen erwartet. In der Textilindustrie wird der Anteil von Bio-PTT zugunsten von PLA-Fasern abnehmen [5].

Flächenbedarf nachwachsender Rohstoffe für Biokunststoffe und Nahrungsmittelanbau

Laut dem Institut für Biokunststoffe und Bioverbundwerkstoffe (IfBB) gibt es keinen Mangel an Agrarflächen für Biokunststoffe, da die benötigten Rohstoffe im Vergleich zur globalen Bioplastikproduktion minimal sind. Im Jahr 2023 wurden 92 % der Agrarflächen hauptsächlich für Naturkautschuk und Cellulose genutzt, während nur 8 % für Biokunststoffe verwendet wurden [5]. Das Thema ist jedoch komplex, da unterschiedliche biogene Quellen variierenden Flächenbedarf haben und eine Intensivierung der Landwirtschaft zu ökologischen Folgen wie eine Eutrophierung der Böden führen kann [6]. Nicht für den Nahrungsmittelanbau geeignete Flächen oder Abfallströme (Kaskadennutzung) könnten aber ebenfalls eingesetzt werden. Global gesehen bleibt der Flächenanteil für Biokunststoffe minimal, selbst bei einer Verdopplung der Produktion in den nächsten Jahren [5].

Prognosen des IfBB zeigen eine Verschiebung im regionalen Anbau von Rohstoffen für Biokunststoffe. Während 2023 etwa 17 % der Biokunststoffe aus Europa und über 50 % aus Asien stammten, wird in den nächsten Jahren nur geringes Wachstum in Europa und eine Reduktion in Nord- und Südamerika erwartet. Gleichzeitig wird eine höhere Produktion in Asien und nahezu eine Verdopplung der globalen Produktion prognostiziert (Abbildung 2, [5]). Aufgrund der EU-rechtlichen Vorgaben sind Biokunststoffe stark im Aufschwung. Laut der Gesellschaft für Verpackungsmarktforschung (GVM) [7] gibt es schon in 2024 eine hohe Nachfrage nach PET-Rezyklaten und Rezyklaten mit Lebensmittelzulassung, was den Markt bald in einen Verkäufermarkt verwandeln wird.