Biopolymere aus biogenen Monomeren - Stoffliche Nutzung nachwachsender Rohstoffe - page 374

werten. Bei der thermischen Verwertung weist der Biokunststoff aufgrund seines biogenen
Ursprungs eine bessere CO 2 -Bilanz auf als fossile Energieträger. Der stoffliche Anteil des
Biokunststoffs ist neutral in Bezug auf den Kohlenstoffkreislauf (siehe dazu vor allem Kap. 2.5
und Bild 43). Wichtig ist, dass die energetischen Beiträge, die zur Herstellung des Biokunst-
stoffs erforderlich sind, den stofflichen Vorteil nicht überkompensieren.
Ein weiteres Problem, das mit der Kompostierung einhergeht, ist zumindest bei PLA, dass zur
Herstellung und Ringöffnungspolymerisation der Dilactide Katalysatoren, beispielsweise
Zinn(II)-Katalysatoren oder Verbindungen der Seltenen Erden verwendet werden (siehe
Bild 241) [4]. Hier besteht zumindest grundsätzlich die Möglichkeit, dass sich solche Katalysa-
toren in dem Kompost oder ggf. in den darauf wachsenden Pflanzen anreichern. Beispiele für
Anreicherungsprozesse, die die Größenordnung von 10 9 im Verhältnis zwischen Konzentration
eines Schadstoffs in einem Organismus und der in einem Kontaktmedium (BCF, Bioconcentra-
tion Factor, Anreicherungsfaktor) erreichen, sind bekannt [21].

Physikalische Eigenschaften Polymilchsäure:
Tabelle 91 zeigt wichtige mechanische Eigenschaften von PLA und petrochemischen Thermo-
plasten, für die PLA ein zumindest partieller Ersatz sein könnte. Insbesondere im Vergleich zu
Polystyrol (PS), für das ein Substitutionspotential existiert (siehe Bild 248), sind die wichtigs-
ten Parameter sehr ähnlich. Insofern ergeben sich hier Ansätze für einen Ersatz des petroche-
mischen Werkstoffs. Polystyrol wird häufig z. B. für Joghurtbecher eingesetzt. Unter Anwen-
dungen findet sich auch ein Beispiel für einen Einsatz von PLA in dieser Anwendung.

Tabelle 91 Vergleich mechanischer Eigenschaften von PLA und petrochemischer Thermoplaste 1 [20].

Material Zug-E-Modul Biege-E-Modul Schlagzähigkeit Bruchdehnung

MPa MPa J/m %

PLA 3800 3700 25 4

PS 3400 3300 28 2

PP 1400 1500 80 400

PE-HD 1000 800 130 600

Tabelle 92 zeigt einen weiteren Materialvergleich [6], u. a. mit Polyethylenterephthalat (PET).
Für dieses Material existieren ebenfalls Substitutionspotentiale z. B. in der Anwendung als
Getränkeflasche (siehe Bild 248). Die niedrige Glasübergangstemperatur limitiert den Einsatz
von PLA noch, diese ist aber für kühl gelagerte Lebensmittel nebensächlich. PLA kann bei
Kühlartikeln den Werkstoff PS in einigen Anwendungen ersetzen.

Tabelle 92 Vergleich mechanischer Eigenschaften von PLA und petrochemischer Thermoplaste 2 [6].

Material Dichte Zugfestigkeit Bruchdehnung Schlagzähigkeit* T g T m

g/cm³ MPa % J/m °C °C

PLA 1,24 53 6 12,8 57-58 140-175

PS 1,05 45 5 21 100

PET 1,39 57 70 59 69 255

PP 0,9 31 200 53 -20 275

* gekerbte Proben