Welche Umweltauswirkungen haben alternative Rohstoffe?
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Im ChemCycling-Projekt der BASF werden durch ein thermochemisches Verfahren Kunststoffabfälle in Pyrolyseöl umgewandelt und dieses anstelle von fossilen Ressourcen in den BASF-Verbund eingespeist. Bild: BASF
Welche Umweltauswirkungen haben alternative Rohstoffe?
Als nachhaltig gelten Kunststoffverpackungen in den Augen der Verbraucherinnen und Verbraucher meist, wenn sie aus Rezyklat oder nachwachsenden Rohstoffen bestehen. Es gibt aber noch mehr Möglichkeiten, nachhaltiges Verpackungsmaterial herzustellen. Ein interessanter Ansatz ist das Massenbilanzverfahren.
Bei dem Verfahren werden in der chemischen Industrie recycelte oder biobasierte Rohstoffe gleich zu Beginn der Produktion eingespeist und dann rechnerisch den Endprodukten zugeordnet werden. Das funktioniert wie beim Ökostrom: Wer einen Vertrag mit einem Ökostromanbieter hat, weiß auch nicht, ob der im eigenen Haushalt verbrauchte Strom direkt aus erneuerbaren Energien gewonnen wurde. Insgesamt trägt er aber mit seiner Entscheidung dazu bei, dass der Anteil an ökologisch erzeugtem Strom im Gesamtnetz steigt. Ebenso erlaubt die Massenbilanzierung in der Kunststoffherstellung die Zuordnung der eingesetzten Menge an recycelten Rohstoffen zu bestimmten Produkten. Der Ansatz ist zwar komplex, doch das kalkulatorische Prinzip bietet Vorteile, denn fossile Rohstoffe können eingespart und Treibhausgasemissionen reduziert werden – bei gleichen Produkteigenschaften und gleicher Qualität der Endprodukte. Auch in der Weiterverarbeitung gibt es keine Unterschiede und am Ende ihres Lebenszyklus werden auch die massenbilanzierten Produkte wie herkömmliche Kunststoffe recycelt. Chemiekonzerne wie die BASF nutzen bereits seit Jahren das Massenbilanzverfahren. Die Ludwigshafener haben zudem neue Wege beschritten und ein Biomassenbilanzverfahren für die Nutzung von nachwachsenden Rohstoffen in der chemischen Industrie entwickelt. Dieser Ansatz erlaubt es, dass fossile Rohstoffe nicht nur durch recycelte, sondern auch durch nachwachsende Rohstoffe im Produktionsverbund der BASF ersetzt werden.
Rohstoffe für lebensmitteltaugliche Folien
Doch welche Umweltauswirkungen haben die verschiedenen alternativen Rohstoffe, die fossile Ressourcen im Produktionsprozess ersetzen oder ergänzen? Um die Auswirkungen innerhalb des gesamten Lebenszyklus zu verstehen, hat BASF zusammen mit Südpack und Sphera eine Studie am Beispiel einer Mozzarella-Verpackung durchgeführt. Verschiedene alternative Rohstoffe wurden dabei für die Herstellung von lebensmitteltauglichen Kunststoffen verwendet und diesen über einen zertifizierten Massenbilanzansatz zugerechnet. Untersucht wurden das aus chemisch recycelten Rohstoffen hergestellte BASF-Polyamid Ultramid Ccycled sowie Ultramid BMBcert, das aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt wird, jeweils in Kombination mit Polyethylen. In der Studie werden die so hergestellten flexiblen Mehrschichtverpackungen mit der gleichen Verpackung auf Basis fossiler Rohstoffe verglichen. Zusätzlich untersuchte das Unternehmen eine starre Tray-Verpackung auf fossiler Rohstoffbasis.
"Diese Untersuchung hilft uns, die Umweltauswirkungen sowohl des Verpackungsformats als auch der Rohstoffquelle innerhalb des gesamten Lebenszyklus einer Mozzarella-Verpackung besser zu verstehen."
Dr. Paul Neumann, New Business Development & Sustainability Polyamides Europe, BASF
Das Verpackungsformat spielt im Hinblick auf die Umweltverträglichkeit eine wichtige Rolle: Verglichen mit den flexiblen Mehrschichtverpackungen weist das starre Hartschalen-Verpackungssystem, das aus einem Mono-Polypropylen-Becher in Kombination mit einer mehrschichtigen Deckelfolie besteht, in fast allen Kategorien die höchsten potenziellen Umweltauswirkungen auf. Flexible Verpackungen benötigen deutlich weniger Rohstoffe, und damit fallen auch weniger Verpackungsabfälle an. Laut BASF verdeutlichen die Ergebnisse aber vor allem, dass durch den Einsatz von flexiblen Mehrschichtverpackungen mit einem hohen Anteil an chemisch recycelten oder nachwachsenden Rohstoffen deutlich geringere Umweltauswirkungen erreicht werden können, vor allem eine Reduzierung der CO2-Emissionen. Darüber hinaus wurden für die Ökobilanzstudie verschiedene technische und methodische Szenarien beleuchtet, darunter die Nutzung von Ökostrom sowie chemisches oder mechanisches Recycling am Ende des Lebenszyklus der Verpackung.
Bereits 2019 hatte die BASF gemeinsam mit Partnern eine Prototypenverpackung für Mozzarella aus chemisch recyceltem Polyamid und Polyethylen hergestellt. Beiden Kunststoffen wurde der 100-prozentige Rezyklatanteil über das zertifizierte Massenbilanzverfahren rechnerisch zugeordnet. In dem Pilotprojekt lieferte BASF chemisch recyceltes Polyamid, Borealis stellte nachhaltig produziertes Polyethylen zur Verfügung und Südpack produzierte aus diesen Materialien eine Mehrschichtfolie, die zu einer speziell versiegelten Mozzarella-Verpackung für die Molkerei Zott verarbeitet wurde.