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Nicht nur ein wachsendes Umweltbewusstsein, sondern auch die stetig steigenden Rohölpreise sorgen dafür, dass auch die Kunststoffindustrie längst ein Auge auf Werkstoffe aus nachwachsenden Rohstoffe geworfen hat. Die Ausgangslage für die '''Biowerkstoffe''' ist gut. Denn dank intensiver Forschungsarbeiten lassen sie sich industriell vielfach bereits problemlos verarbeiten. Biokunststoffe und [[Naturfaserverstärkte Kunststoffe]] bestechen außerdem mit besonderen Qualitäten. | Nicht nur ein wachsendes Umweltbewusstsein, sondern auch die stetig steigenden Rohölpreise sorgen dafür, dass auch die Kunststoffindustrie längst ein Auge auf Werkstoffe aus nachwachsenden Rohstoffe geworfen hat. Die Ausgangslage für die '''Biowerkstoffe''' ist gut. Denn dank intensiver Forschungsarbeiten lassen sie sich industriell vielfach bereits problemlos verarbeiten. Biokunststoffe und [[Naturfaserverstärkter Kunststoff|Naturfaserverstärkte Kunststoffe]] bestechen außerdem mit besonderen Qualitäten. | ||
Auf den folgenden Seiten erfahren Sie, wie Biowerkstoffe hergestellt werden, welche Produkte es gibt und mit welchen Eigenschaften sie punkten können. Auch Rahmenbedingungen und Perspektiven werden aufgezeigt. | Auf den folgenden Seiten erfahren Sie, wie Biowerkstoffe hergestellt werden, welche Produkte es gibt und mit welchen Eigenschaften sie punkten können. Auch Rahmenbedingungen und Perspektiven werden aufgezeigt. | ||
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Je nach Erfordernis garantieren einige Biokunststoffe eine lange Gebrauchsdauer, andere sind biologisch abbaubar und zerfallen in natürlich vorkommende, ungiftige Ausgangsprodukte. Mikroorganismen wie Pilze, Bakterien und Enzyme sorgen dafür, dass nur noch Wasser, [[Kohlendioxid]] und [[Biomasse]] übrig bleiben, die von der Natur weiter verwertet werden. Egal, ob Biokunststoffe nach Gebrauch in die [[Biogas]]anlage wandern, thermisch verwertet oder kompostiert werden: Aus Pflanzen gewonnene Kunststoffe setzen nach ihrem Gebrauch nur das [[CO2|CO<sub>2</sub>]] frei, das die Pflanzen während ihrer Wachstumsphase aus der Atmosphäre entnommen haben. | Je nach Erfordernis garantieren einige Biokunststoffe eine lange Gebrauchsdauer, andere sind biologisch abbaubar und zerfallen in natürlich vorkommende, ungiftige Ausgangsprodukte. Mikroorganismen wie Pilze, Bakterien und Enzyme sorgen dafür, dass nur noch Wasser, [[Kohlendioxid]] und [[Biomasse]] übrig bleiben, die von der Natur weiter verwertet werden. Egal, ob Biokunststoffe nach Gebrauch in die [[Biogas]]anlage wandern, thermisch verwertet oder kompostiert werden: Aus Pflanzen gewonnene Kunststoffe setzen nach ihrem Gebrauch nur das [[CO2|CO<sub>2</sub>]] frei, das die Pflanzen während ihrer Wachstumsphase aus der Atmosphäre entnommen haben. | ||
Im Gegensatz zu [[fossile | Im Gegensatz zu [[fossile Energie|fossilen Rohstoffen]] sind sie also weitgehend [[CO2|CO<sub>2</sub>]]- neutral, und Stoff- und Energiekreislauf sind geschlossen. Besonders nachhaltig sind Biokunststoffe, wenn sie in Nutzungskaskaden eingebunden werden und am Ende ihrer stofflichen Verwendung eine thermische Nutzung steht. Damit sorgen sie zusätzlich noch für klimaneutrale Energie. | ||
Biokunststoffe haben aber nicht nur ökologische Vorteile. Sie helfen außerdem, [[fossile | Biokunststoffe haben aber nicht nur ökologische Vorteile. Sie helfen außerdem, [[fossile Energie|fossile Rohstoffe]] zu schonen und verringern unsere Abhängigkeit vom Erdöl: Eine Chance, die wir in Zeiten ständig steigender Preise [[fossile Energie|fossiler Rohstoffe]] auch aus wirtschaftlichen Gründen nicht außer Acht lassen sollten. | ||
===Geschichtliche Entwicklung=== | ===Geschichtliche Entwicklung=== | ||
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1869 eröffneten die Gebrüder Hyatt (USA) ihre erste Fabrik zur Herstellung von Celluloid, einem thermoplastischen Kunststoff. Damit begann das Zeitalter der Kunststoffe. Ein Preisausschreiben gab damals den legendären Anstoß für die Entwicklung eines Kunststoffes, der das teure Elfenbein in den Billardkugeln ersetzen sollte. Celluloid aus Cellulose – einem Holzbestandteil – und Kampfer machten das Rennen und wurden rasch auch für Filme, dekorative Manufakturware, Brillengestelle, Kämme, Tischtennisbälle und andere Produkte verwendet. Moderne Thermoplaste haben das leicht entflammbare Material heute jedoch fast völlig verdrängt. | 1869 eröffneten die Gebrüder Hyatt (USA) ihre erste Fabrik zur Herstellung von Celluloid, einem thermoplastischen Kunststoff. Damit begann das Zeitalter der Kunststoffe. Ein Preisausschreiben gab damals den legendären Anstoß für die Entwicklung eines Kunststoffes, der das teure Elfenbein in den Billardkugeln ersetzen sollte. Celluloid aus Cellulose – einem Holzbestandteil – und Kampfer machten das Rennen und wurden rasch auch für Filme, dekorative Manufakturware, Brillengestelle, Kämme, Tischtennisbälle und andere Produkte verwendet. Moderne Thermoplaste haben das leicht entflammbare Material heute jedoch fast völlig verdrängt. | ||
Etwa 1923 setzte die Massenproduktion von Zellglas ein, einem weiteren Kunststoff aus nachwachsenden Rohstoffen. Die Herstellung der glasklaren und knisternden Zellglasfolien ist jedoch teuer und daher stark rückläufig. Die ersten Kunststoffe gerieten im Laufe der weiteren Entwicklung bald ins Hintertreffen; [[fossile | Etwa 1923 setzte die Massenproduktion von Zellglas ein, einem weiteren Kunststoff aus nachwachsenden Rohstoffen. Die Herstellung der glasklaren und knisternden Zellglasfolien ist jedoch teuer und daher stark rückläufig. Die ersten Kunststoffe gerieten im Laufe der weiteren Entwicklung bald ins Hintertreffen; [[fossile Energie|fossile Rohstoffe]] rückten in den Mittelpunkt des Interesses. Die Forschungen in der organischen Chemie führten zur Entdeckung von Bakelite (1907), Acrylglas (besser bekannt als Plexiglas, 1930), dann Nylon, Perlon, [[Polystyrol]] und Teflon (1930 – 1950). | ||
Schließlich gelang ab 1956 die großtechnische Herstellung der heutigen Standardkunststoffe [[Polyethylen]] (PE) und [[Polypropylen]] (PP). Mit der industriellen Herstellung von Kunststoffen entwickelten sich im Lauf der Jahre vielfältige Verfahrenstechniken zu ihrer Verarbeitung. Erst ab 1980 setzen Forschung und Entwicklung von Biokunststoffen wieder ein. | Schließlich gelang ab 1956 die großtechnische Herstellung der heutigen Standardkunststoffe [[Polyethylen]] (PE) und [[Polypropylen]] (PP). Mit der industriellen Herstellung von Kunststoffen entwickelten sich im Lauf der Jahre vielfältige Verfahrenstechniken zu ihrer Verarbeitung. Erst ab 1980 setzen Forschung und Entwicklung von Biokunststoffen wieder ein. | ||
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'''Biowerkstoffe''' lassen sich unterscheiden in | '''Biowerkstoffe''' lassen sich unterscheiden in | ||
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* [[naturfaserverstärkte Kunststoffe]] (NFK) und | * [[Naturfaserverstärkter Kunststoff|naturfaserverstärkte Kunststoffe]] (NFK) und | ||
* [[WoodPlasticComposites]] (WPC, Holz-Kunststoff-Verbundwerkstoffe) | * [[WoodPlasticComposites]] (WPC, Holz-Kunststoff-Verbundwerkstoffe) | ||