PEF gilt als Kunststoff der Zukunft: 100 % nachwachsende Rohstoffe – 100 % Recyclingfähigkeit – 100 % Materialvorteil. © BASF

PEF gilt als Kunststoff der Zukunft: 100 % nachwachsende Rohstoffe – 100 % Recyclingfähigkeit – 100 % Materialvorteil. © BASF

PEF – 100 % Natur, 100 % Recycling, 100 % Materialvorteil

Industrie und Markenartikler sehen große Chancen für neuen Biokunststoff

PET mit pflanzlichem Rohstoff

2009 kam Coca-Cola mit der ‚PlantBottleTM’ auf den Markt und machte damit die Plastikflasche aus nachwachsenden Rohstoffen im großen Stil populär, was zuvor nur Nischenprodukt einer recht überschaubaren Biokunststoffbranche war. Dort kam für die Flaschen vorwiegend ein Kunststoff aus Polymilchsäure (PLA) zum Einsatz. Jedoch konnte sich der Rohstoff, der aus Mais gewonnen wird, bisher im Markt aufgrund von nicht zugänglichen Recyclingsystemen nicht flächendeckend durchsetzen.

Von 30 % auf 100 %. Anders sieht es bei der ‚Coca-Cola’-PET-Flasche aus, die bisher zu 30 Prozent aus Zuckerrohr gewonnen wird und vollständig recycelbar ist. Auf der Expo 2015 in Mailand stellte ‚Coca-Cola’ die neue Generation der ‚PlantBottleTM’ aus 100 Prozent nachwachsenden Rohstoffen vor und kündigte eine baldige Markteinführung an. Diese biobasierten Materialien der sogenannten ‚First Generation’ sollen langfristig, so ein Unternehmenssprecher, aus Biomasse hergestellt werden, zum Beispiel aus Holzabfällen.

© Avantium

Mit der YXY-Technologie® produziert das Unternehmen ‚Avantium’ PEF zu 100 % auf Basis pflanzlichen Zuckers. Als erstes Produkt stellten die Niederländer eine kristallklare Flasche dem Fachpublikum vor.

Kunststoff aus Chicorée

Einen anderen vielversprechenden natürlichen Rohstoff verwenden die Experten der Universität Hoheim in einem Forschungsvorhaben – nämlich Chicorée-Wurzelrüben, die als Abfall bisher bei der Biogaserzeugung zum Einsatz kamen. Die nicht genießbare Wurzelrübe macht 30 Prozent der Pflanze aus. Aus ihr gewinnen die Wissenschaftler ungereinigtes Hydroxymethylfurfural (HMF), das zur Herstellung der sogenannten PEF-Flaschen verwendet werden kann. Laut Universität muss nun zunächst die gleichbleibende Qualität der Basischemikalie aus der Chicorée-Wurzelrübe gewährleistet und die sichere Lagerung für eine kontinuierliche Auslastung der industriellen Produktion erreicht werden.
PEF ist durch seine hohen Barriereeigenschaften vor allem für den Bereich Lebensmittel und Getränke interessant. © Avantium

PEF ist durch seine hohen Barriereeigenschaften vor allem für den Bereich Lebensmittel und Getränke interessant. © Avantium

Industrie und Markenartikler setzen auf PEF

PEF, die Abkürzung für Polyethylenfuranoat, wird zu hundert Prozent aus pflanzlichen Rohstoffen produziert, ist wiederverwertbar und gilt als Verpackungsmaterial der Zukunft, insbesondere im Bereich von Nahrungsmitteln und Getränken. Denn gegenüber konventionellen Kunststoffen zeichnet er sich durch eine erhöhte Dichtigkeit gegen Kohlendioxid und Sauerstoff aus und sorgt so für eine längere Haltbarkeit der verpackten Produkte. Ein weiterer Vorteil des neuen Materials ist die höhere mechanische Belastbarkeit.
© Romario Ein / fotolia.com

Vor PEF wurden Flaschen aus Biokunststoff vor allem aus PLA (Polymilchsäure) hergestellt, gewonnen aus Mais. Diese Flaschen konnten häufig nicht in gängigen Entsorgungssystemen kompostiert oder recycelt werden. © Romario Ein / fotolia.com

Verpackungen können dünnwandiger produziert und so Verpackungsgewicht sowie Verpackungsmaterial reduziert werden. Bereits seit 2013 beteiligen sich ‚Coca-Cola’, ‚Danone’ und der österreichische Kunststoffverpacker ‚ALPLA’ an einer Entwicklungsplattform des niederländischen Unternehmens ‚Avantium’, das zur Herstellung des biobasierten Kunststoffs mittels der sogenannten YXY-Technologie® pflanzlichen Zucker nutzt. Kürzlich kündigte ‚BASF’ die Gründung eines Gemeinschaftsunternehmens mit ‚Avantium’ zur Herstellung und Vermarktung von Furandicarbonsäure (FDCS), einem Ausgangsstoff von PEF, und dem Bau einer Referenzanlage mit einer Kapazität bis zu 50.000 Jahrestonnen am BASF-Verbundstandort Antwerpen in Belgien an.
© INRA, Jean Weber / flickr.com

Forscher der Universität Hoheim können PEF-Kunststoff aus Chicorée-Wurzelrüben herstellen, einem Produkt der Chicorée-Pflanze, das nicht essbar ist und bisher vorwiegend in der Erzeugung von Biogas genutzt wurde. © INRA, Jean Weber / flickr.com

PEF aus Pflanzenabfällen

Weg vom Zucker, der letztlich mit dem Nahrungsanbau konkurriert, wollen die Wissenschaftler der ‚Stanford University’ gehen. Sie haben eine Methode gefunden, mit der der Grundstoff FDCA (Furandicarboxylsäure) aus Karbonat, CO2 und Pflanzenresten wie Holzschnitzel oder Gras hergestellt wird. Bei der Methode wird aus dem Pflanzenstoff Furan-2-Carbonsäure gewonnen, dann mit Cäsiumkarbonat, einem kohlenstoffhaltigen aus Kalkgestein gewonnenen Salz, vermischt und unter Zugabe von CO2 zum Schmelzen gebracht. Nach fünf Stunden im Ofen haben sich laut Studie 89 Prozent der Schmelze in FDCA umgewandelt und können zu PEF verarbeitet werden. Der Clou an dem Prozess: Bei der Herstellung wird CO2 in beträchtlichen Mengen verbraucht. Das benötigte CO2 zur Herstellung könnte beispielsweise aus Kraftwerks- oder Industrieabgasen gewonnen werden.
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In Stanford arbeiten Forscher an der Gewinnung von PEF aus Pflanzenabfällen und Gras. Bei ihrem Verfahren wird Kohlendioxid benötigt, das beispielsweise aus Kraftwerks- oder Industrieabgasen gewonnen werden kann. © Avantium

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