Rohstoffe - die Stärke(n) der Natur nutzen

Biokunststoffe lassen sich aus sehr vielen pflanzlichen Rohstoffen herstellen. Die Stärke nimmt dabei jedoch eine Schlüsselrolle ein. Ebenso gewinnen Cellulose und Zucker derzeit zunehmend an Bedeutung.

Stärke ist überall verfügbar und kostengünstig und für die Entwicklung und Herstellung von Biokunststoffen wohl der interessanteste Rohstoff. Weltweit werden heute jährlich über 45 Mio. Tonnen Stärke industriell erzeugt, davon knapp 10 Mio. Tonnen in Europa und knapp 2 Mio. Tonnen in Deutschland. Fast die Hälfte davon fließt mittlerweile in technische Anwendungen, ein hoher Anteil der erzeugten Stärke wird unmittelbar in kontinuierlichen, biotechnologischen Verfahren in Glucose, auch Stärkezucker genannt, umgewandelt. In biotechnologischen und/oder chemischen Verfahren macht man daraus thermoplastische Polyester und Polyurethane. Als besonders preisgünstige Rohstoffe spielen auch die Müllereierzeugnisse Mehl und Grieß sowie Pellets oder Pulver aus Getreide, Kartoffeln oder Mais in bestimmten Anwendungen eine Rolle. Nebenprodukte aus der Stärkeindustrie können zudem als Rohstoffe für Fermentationsverfahren genutzt werden.

Cellulose ist in den meisten Pflanzen in großer Menge und neben Holz der mengenmäßig bedeutendste nachwachsende Rohstoff – weltweit werden jährlich etwa 1,3 Mrd. Tonnen für technische Anwendungen "geerntet". Wenngleich das Endprodukt Zellstoff hauptsächlich der Herstellung von Papier und Pappe dient, bietet es auch für die Kunststoffherstellung Potenzial. Celluloseester beispielsweise werden häufig als Polymerkomponente zur Compoundierung mit weiteren Biokunststoffen verwendet. Auch die klarsichtige Cellophanfolie für Verpackungen, auch Zellglas genannt, ist ein Celluloseprodukt. Sie hat ihren ehemals hohen Marktanteil heute jedoch an die deutlich billigeren Polypropylen-Folien verloren.

Zucker (auch Saccharose) aus Zuckerrüben oder Zuckerrohr ist ein Disaccharid und der Stärke als Rohstoff in vielen Belangen ebenbürtig. Weltweit wurden im Jahr 2000 etwa 130 Mio. Tonnen Zucker (davon drei Viertel Rohrzucker)erzeugt, in der EU waren es 17 Mio. Tonnen. Da Zucker technisch vielfältig einsetzbar ist, bietet seine Nutzung als nachwachsender Rohstoff interessante Perspektiven.

Zahlreiche weitere natürliche Rohstoffe wie beispielsweise

• Kasein, ein Protein aus Magermilch
• Chitin und Chitosan aus Krabbenschalen
• Gelatine, ein Kollagen-Protein aus tierischen Knochen oder Haut
• Pflanzenöle und
• Proteine aus Getreide (Weizen oder Mais)

kommen für die Entwicklung und Herstellung von Biokunststoffen in Frage. Epoxidkunststoffe aus Leinöl beispielsweise sind den synthetischen Epoxiden bereits qualitativ ebenbürtig.