Biogene Polyester - Stoffliche Nutzung nachwachsender Rohstoffe - page 306

Probe Zugfestigkeit Bruchdehnung Zug E-Modul

MPa % GPa

UHMW-P(3HB) 500 53 5,1

1.320 35 18,1

P(3HB- co -3HV) 183 7 9,0

210 30 1,8

1.065 40 8,0

P(4HB) 545 60 0,7

P(3HB- co -3HH) 46 200 -

220 50 1,5

500 50 10,0

Polymilchsäure 570 35 6,0

Polyglykolsäure 890 30 8,0

Einen Vergleich der mechanischen Eigenschaften verschiedener Polyhydroxyalkanoat-Fasern
im Vergleich zu Polymilchsäure-Fasern (siehe Kap. 7.1) zeigt Tabelle 71 [27]. Durch die Bio-
kompatibilität des PHB eignen sich solche Fasern auch wie oben dargestellt als chirurgisches
Nahtmaterial [6], [28].

Ökonomische Aspekte
Polyhydroxyalkanoate gehören zusammen mit Polyamiden zu den teuersten Biokunststoffen.
In Bezug auf die in Bild 203 gezeigte Shampoo-Flasche aus PHB (um das Jahr 1990) findet
sich die Aussage, dass die Kunden den höheren Preis als Bestandteil eines „high-end“-
Kosmetikproduktes akzeptierten [29]. Ein solches Konsumentenverhalten ist aber ungewöhn-
lich und die Shampoo-Flasche aus PHB verschwand aus dem Markt.
Heute werden die günstigsten Herstellkosten von PHB auf Basis von Alcaligenes latus mit
2,50-3,00 $/kg angegeben [20]. Die Marktpreise variieren stark und liegen bei größeren Anbie-
tern bei 5-6 €/kg sowie bei kleineren Produzenten auch über 10 €/kg [30]. Bei den PHA war
das in der Vergangenheit auf drei Effekte zurückzuführen: Die Substratkosten, die bis zu 50 %
der Produktionskosten der PHA ausmachen können, die Fermentation bzw. insbesondere die
Aufarbeitung sowie die Kapitalkosten [6]. Skaleneffekte reduzieren die Problematik im We-
sentlichen auf die Substratkosten und die Aufarbeitung. Die Substratkostenproblematik wird
erschwert durch die Tatsache, dass beim aeroben Fermentationsverfahren durch die Zellatmung
nur ein Teil der Kohlenhydrate aus dem Substrat in Biokunststoff umgesetzt wird, so dass die
Kohlenstoff-Konversionsraten (Kohlenstoff im Substrat/Kohlenstoff im Biokunststoff) nicht
sehr hoch sind. Hier wird im Bestfall ein Wert von 50 % erreicht (Masse Biokunststoff zu
Masse Substrat), meist liegt der Wert sogar deutlich niedriger und unterhalb von 25 % (siehe
Tabelle 72) [6]. Die Aufarbeitung ist wie geschildert durch das überwiegend verwendete Ex-
traktionsverfahren mit chlorierten Lösungsmitteln teuer und ökologisch kritisch.