Was ist Plastik? Eine berechtigte Frage, die eine Antwort verdient. Denn wir nutzen jeden Tag Plastikgegenstรคnde und wรคhrend ich diesen Artikel รผber Kunststoffe verfasse, schlagen meine Finger auf eine Plastiktastatur. Wir kommen tรคglich mit Plastik in Kontakt und es scheint, als erhรถhe der Kunststoff unsere Lebensqualitรคt. Doch was ist Plastik eigentlich? Wie wird Plastik hergestellt und welches Material wird fรผr die Kunststoffherstellung verbraucht?
In diesem Beitrag mรถchte ich diese Fragen zum Plastik beantworten und dir auch noch mehr รผber die Vor- und Nachteile, Plastik als Wirtschaftsfaktor und Umweltproblem, sowie das Recycling von Plastikmรผll erklรคren. Auรerdem lernst du, weshalb Plastik nicht gleich Plastik ist. Auf gehtโs!
Hier noch ein kurzes Inhaltsverzeichnis des Artikels รผber Kunststoffe
- Herstellung
- Formen Merkmale
- Vor- und Nachteile
- Wirtschaftsfaktor
- Umweltproblem
- Recycling
- Alternativen
- Fazit
Plastik โ Herstellung & Geschichte des Kunststoffs
In den Zeiten, als Plastik noch Zukunftsmusik war, wurde Milch in Glasflaschen und groรen Kannen aufbewahrt und Holzzahnbรผrsten gehรถrten zum Standard. 1839 brachte Charles Goodyear dann mit der Kombination von Kautschuk und Schwefel die Kunststoffherstellung ins Rollen, die nicht mehr aufzuhalten war. Knapp 100 Jahre und einige Entwicklungsversuche spรคter, lief Plastik dann regelmรครig รผber das Band. Wรคhrend 1950 weltweit zunรคchst eine Millionen Tonnen produziert wurde, stellen wir heute jedes Jahr etwa 370 Millionen Tonnen Kunststoff her.
Mit der Entwicklung der PET-Flasche Ende der 1960er Jahre, fiel der endgรผltige Startschuss des Plastiks, das dann so richtig Fahrt aufnahm. Plastik ist bisher das einzige Material, das leicht, bruchfest, elastisch, temperaturbestรคndig und vor allem in unterschiedlichen Hรคrtegraden herstellbar ist. Sobald ein ansatzweise รคhnlich flexibles, massentaugliches und hoffentlich biologisch abbaubares Material ans Tageslicht kommt, wird Plastik, wie wir es kennen, รผberflรผssig. Doch was ist Plastik eigentlich? Und wie wird der Kunststoff รผberhaupt hergestellt?
Wie viele wissen, wird Plastik aus dem begrenzten Rohstoff Erdรถl hergestellt. Doch bis zur fertigen Plastikflasche, sind noch einige weitere Schritte der Kunststoffherstellung notwendig.
- Erdรถl wird destilliert und das fรผr die Plastikherstellung wertvolle Rohbenzin Neben dem Rohbenzin fallen mit Gas, Diesel, Heizรถle und Gasรถl weitere Bestandteile des Erdรถls an.
- Rohbenzin / Napthta wird durch das Cracking-Verfahren zu Ethylen, Propylen, Butylen und anderen Kohlenwasserstoff-Verbindungen aufgespalten.
- Durch Synthese (Polymerisation, Polykondensation oder Polyaddition) kann dann endlich Kunststoff hergestellt und beliebig verformt werden.
Sogenannte Monomere werden aneinandergereiht und durch Synthese zu netz- und kettenfรถrmigen Molekรผlen, den Polymeren. Plastik ist aber nicht gleich Plastik. Deshalb entscheidet das gewรคhlte Herstellungs-Verfahren bzw. das gewรผnschte Endprodukt darรผber, welche Form der Kunststoff spรคter haben wird.
Die 3 Arten der Plastik-Herstellung
Um Plastikflasche, Spรผlschwamm und andere Gegenstรคnde aus Plastik herstellen zu kรถnnen, werden also mithilfe von Synthese-Verfahren mehrere Bausteine (Monomere) zu Ketten zusammengesetzt (Polymere). Die folgenden 3 Synthesenโ werden zur Herstellung von Plastik angewendet:
Polymerisation: Mehrere kleine Molekรผle werden aneinandergereiht zu einem groรen Molekรผl. Folge der Polymerisation sind z.B. die Kunststoffe Polystyrol (PS), Polypropylen (PP) und Polyethylen (PE).
Polykondensation: Bei der Polykondensation werden unterschiedliche Ausgangsstoffe zu einem Molekรผl zusammengefรผgt. Im Gegensatz zur Polymerisation entsteht ein Nebenprodukt, z.B. Wasser. Es entstehen Thermoplaste oder Duroplaste (siehe nรคchster Absatz: Formen von Plastik).
Polyaddition: Unterschiedliche Ausgangsstoffe werden unter Wanderung von Wasserstoffatomen zusammengefรผgt ohne ein Nebenprodukt zu bilden. Ein Endprodukt ist zum Beispiel Polyurethan (PUR).
Das Video hat es noch einmal gut erklรคrt. Die Wahl des Synthese-Verfahrens entscheidet schlussendlich รผber die Merkmale des spรคteren Plastik-Produktes. Im folgenden Absatz mรถchte ich dir deshalb erklรคren, warum Plastik nicht gleich Plastik ist und durch welche Merkmale sich Kunststoffe unterscheiden.
Kunststoff-Formen – Unterschiede & Merkmale von Plastik
Kunststoff bedeutet Fortschritt. Das Plastik hilft uns dabei, Dinge flexibel gestalten zu kรถnnen. Sehr flexibel. Denn Plastik unterscheidet sich anhand vieler Merkmale und kann nach Wunsch gestaltet werden. Beispielsweise kann man Kunststoffe durch die folgenden Eigenschaften unterscheiden:
- Zugfestigkeit
- Hรคrtegrad / Dichte
- Bruchdehnung
- Durchschlagsfestigkeit
- Feuchtigkeitsaufnahme
- Temperaturbereich
- Wรคrmebestรคndigkeit
Plastik ist bisher das einzige Material, das leicht, bruchfest, elastisch, temperaturbestรคndig und in unterschiedlichen Hรคrtegraden herstellbar ist. Sobald ein ansatzweise รคhnlich flexibles, massentaugliches und hoffentlich biologisch abbaubares Material ans Tageslicht kommt, macht es den Kunststoff รผberflรผssig. So wie Polymilchsรคure (kurz: PLA), ein Biokunststoff aus Maisstรคrke und Zuckerrohr. Doch bisher gibt es fรผr Kunststoffe aus Naturmaterial aufgrund der geringen Mengen noch kein eigenes Recycling-System. Soja, Mais, Zuckerrohr und รberreste von Schalentieren hรคtten jedenfalls das Potenzial, Plastik langfristig zu ersetzen.
Die 3 Formen von Plastik
Grundsรคtzlich gibt es drei unterschiedliche Formen von Plastik, dich sich anhand der genannten Merkmale unterscheiden. Ich nenne dir jeweils ein Beispiel zu der Plastikform, damit du dir es besser vorstellen kannst:
- Thermoplaste: Diese Kunststoffform ist sehr flexibel und kann durch erhitzen beliebig oft in beliebige Formen verรคndert werden. Thermoplaste bestehen aus unvernetzten Polymeren. (z.B. Plastikbecher)
- Duroplaste: Kann nur einmal erhitzt und verformt werden und ist meist hart und sprรถde. Duroplaste bestehen aus engmaschig vernetzten Polymeren. Der Trabant wurde immer „Duroplast-Bomber“ genannt, vielleicht weiรt du jetzt warum. ๐ (Weiteres Beispiel: Steckdosengehรคuse)
- Elastomere: Das ist Plastik, dass sich von Hand verbiegen lรคsst und sehr elastisch ist. Elastomere bestehen aus weitmaschig vernetzten Polymeren.(z.B Spรผlschwamm)
Damit der Kunststoff nach der Herstellung nun auch wirklich superflexibel ist, mischt man bei der Produktion des Plastiks sogenannte Additive bei. Das kรถnnen Weichmacher, Fรคrbemittel, Stabilisatoren, Flammschutzmittel und viele weitere Dinge sein.
Und das sind die aktuell wichtigsten Kunststoffe:
- Polyethylen (PE): z.B. fรผr Getrรคnkekรคsten, Eimer, Schรผsseln. Polyethylen ist sehr schwer zu zerbrechen. Unter angepasster Form hat Polyethylen ideale filmbildende Eigenschaften wird besonders fรผr die Herstellung von Verpackungsfolien, CD's oder auch Bรผcher genutzt.
- Polypropylen (PP): z.B. fรผr Gaspedale, Toilettendeckel, Brillenetuis. Polypropylen ist ein sehr harter, belastbarer Kunststoff mit einer sehr geringen Dichte.
- Polyvinylchlorid (PVC): z.B. fรผr Bodenbelรคge und Abwasserrohre. Polyvinylchlorid ist sehr bestรคndig gegenรผber aggressiven Sรคuren und ist grundsรคtzlich hart und sprรถde.
- Polystyrol (PS): z.B. fรผr Dรคmmstoffe und Verpackungsmaterial. Polystyrol weist Feuchtigkeit ab und ist besser bekannt unter dem Namen Styropor.
- Polyurethan (PUR): z.B. fรผr Textilfasern, Matratzen. Polyurethan ist ein sehr elastischer Kunststoff den man unter Zugabe weiterer Chemikalien beliebig variieren kann.
- Polyethylenterephthalat (PET): z.B. fรผr Plastikflaschen, Computer, Implantate. Polyethylenterephthalat hat eine hohe Steifigkeit und ist sehr hart.
Vor- und Nachteile von Plastik (Kunststoff)
Auch wenn wir hier im Blog sehr hรคufig gegen Plastik argumentieren, hat der Kunststoff natรผrlich nicht nur Nachteile. Es erhรถht unsere Lebensqualitรคt und sorgt dafรผr, dass unsere Autos weniger verbrauchen und die Wรคrme in unseren Wohnungen bleibt. Hier habe ich eine kleine Tabelle mit den Vor- und Nachteilen von Plastik zusammengestellt, die du mit einem Kommentar dieses Artikels gerne erweitern darfst.
Vorteile | Nachteile |
Flexibel | Nicht biologisch-abbaubar |
Kostengรผnstig | Gesundheitsgefรคhrdende Stoffe (BPA, PVC, Phthalate) |
Wรคrmedรคmmend | Brennbar |
Elektrisch isolierend | Erfordert Erdรถl (begrenzter Rohstoff) |
Ermรถglicht Kraftstoffersparnis (Auto, Flugzeug etc.) | Plastikmรผllproblem in der Umwelt |
Wiederverwendbar | Nicht kratzfest |
Leicht | Kann von organischen Lรถsungen angegriffen werden |
Plastik-Produkte – Kunststoff als Wirtschaftsfaktor
Fรผr die Wirtschaft hat Plastik eine unfassbar wichtige Bedeutung. Mittlerweile werden jedes Jahr etwa 370 Mio. Tonnen Plastik produziert. Plastik kann aktuell noch gรผnstig beschafft werden und dient fรผr Unternehmen neben der Verwendung fรผr die Produkte selbst natรผrlich auch fรผr die Produktverpackungen. Mit dem Kunststoff kรถnnen Autos sehr leicht gemacht werden, sodass sie einen geringeren Kraftstoffverbrauch haben. Auch Flugzeuge sind durch den Kunststoff so leicht, dass sie deutlich weniger Kerosin verbrauchen.
Auch erneuerbare Energien, wie die Windenergie, kรถnnten ohne Kunststoff nicht eingefangen werden. Plastik hat fรผr die Wirtschaft eine massive Bedeutung. Besonders wehren sich natรผrlich die Kunststoff-Hersteller selbst gegen die aufkommende Plastikfrei-Bewegung und den Hang zum natรผrlichen Leben. Viele Unternehmen kรถnnen nur durch kontrollierte Gesetze dazu bewegt werden, weniger Plastikmรผll in Umlauf zu bringen. Ab 2019 wird die Bundesregierung ein neues Verpackungsgesetz einfรผhren, dass die Unternehmen hier stรคrker in die Pflicht nimmt.
Plastik in der Umwelt – Kunststoff als Umweltproblem
Auch wenn Plastik aus einem Natรผrlichen Rohstoff gewonnen wird, ist der Kunststoff nicht biologisch-abbaubar. Plastik verrottet nicht. Genau diese Eigenschaft sorgt dafรผr, dass Plastik auch ein Umweltproblem verursacht hat. Eine Plastikflasche bleibt mindestens 450 Jahre im Meer, bis sie sich zu kleinerem Mikroplastik zersetzt hat. รber diesen Absatz habe ich dir dazu noch eine Grafikโ รผber die ungefรคhre Zersetzungszeit von Dingen aus Kunststoff abgebildet.
Das auf massive Weise Plastikmรผll in die Umwelt gelangt, interessiert den Groรteil der Unternehmen leider herzlich wenig. Der Profit steht im Vordergrund. Durch diese Geldgier in Kombination mit mangelnder Bildung und schwachen Recycling-Systemen, ist nach und nach das, neben dem Klimawandel, grรถรte Umweltproblem unserer Zeit entstanden: Plastikmรผll im Meer. Jedes Jahr gelangen etwa 32 Mio. Tonnen Plastikmรผll in die Umwelt und davon 8 Mio. Tonnen Plastik ins Meer. Tendenz steigend. Besonders fรผr viele Entwicklungslรคnder auf dem Sรผdostasiatischen Raum kam der Kunststoff zu plรถtzlich und hat die Lebensqualitรคt stark erhรถht. Die gesamte Welt hat sich bei Einfรผhrung des Plastiks keine Gedanken รผber die Folgen gemacht, die wir jetzt vorfinden.
Es gibt viele Hilfsprojekte gegen den Plastikmรผll und viele Menschen, die sich wirklich aktiv gegen den Kunststoffmรผll einsetzen. Einerseits mรผssen wir den bestehenden Plastikmรผll nun beseitigen, andererseits mรผssen wir das รbel aber auch an der Wurzel packen. Denn jeder einzelne muss seinen Umgang bzw. seinen Konsum hinterfragen und wissen, wie er Plastikmรผll vermeiden kann.
Recycling von Kunststoffen
Bei uns in Deutschland werden ungefรคhr 90% aller Kunststoffabfรคlle wieder eingesammelt, aber nur 43% davon tatsรคchlich auch recycelt. Mehr als die Hรคlfte des Plastikmรผll wird in deutschen Mรผllverbrennungsanlagen verbrannt und nicht wiederverwertet. Grund dafรผr, dass so viel Plastik verbrannt und nicht recycelt wird, ist der hรถhere Profit der Entsorgungsfirmen. Wenn der Entsorger den eingesammelten Mรผll zur Verbrennungsanlage bringt, verdient er daran besser, als wenn er den Kunststoffmรผll zum Recyceln bringt.
Die Bundesregierung muss hier dringend etwas unternehmen, um das Recycling fรผr die Unternehmen attraktiver zu machen, die unmittelbar am Recycling-Prozess beteiligt sind. Dennoch gilt Deutschland als absolutes Vorbild, was das Thema Plastikmรผll Recycling angeht. Etwa 65 Prozent des kommunalen Mรผlls werden recycelt. Ein groรes Problem fรผr Recycling-Firmen sind Plastik-Gegenstรคnde, die aus unterschiedlichen Kunststoff-Formen bestehen. Denn so lรคsst sich das Plastik nur schwer voneinander trennen.
Plastikalternativen und Bioplastik
Die Borsten der Holzzahnbรผrsten von CareElite sind aus Holzkohle und einem Bioplastik hergestellt, der biologisch abbaubar ist. Es gibt also bereits viele Alternativen zum herkรถmmlichen Plastik aus Erdรถl, allerdings sind die Recycling-Anlagen noch nicht auf die neuen Kunststoffe ausgerichtet, sodass das Recycling aktuell sehr mรผhsam ist. So wie bereits weiter oben im Beitrag erwรคhnt, gibt es bereits einige Ideen und Materialien, die das Potential zu einer echten und nachhaltigen Alternative zu Plastik haben. Dazu zรคhlen:
Polymilchsรคure (PLA)
Danone bereits einen Joghurtbecher aus PLA prรคsentiert, die Klimabilanz ist sei um 25% besser als bei der Produktion herkรถmmlicher Becher. PLA lรคsst sich aber leider nur industriell und bei hohen Temperaturen herstellen. Benรถtigt werden dazu Pflanzen. Maisstรคrke wird bereits hรคufig (Marktanteil von 80%) fรผr die Herstellung von Bioplastik verwendet. Polymere kann man auch aus Zuckerrohr herstellen. In Brasilien gibt es mit Braskem dazu die bisher grรถรte Produktion. Durch Hefepilze vergรคrt der Pflanzensaft des Zuckerrohrs zu Ethanol. Und auch aus Rรผben lรคsst sich PLA produzieren.
Chitin
Das natรผrliche Polymer ist ein Abbauprodukt in Schalentieren. Auch Spinnen, Insekten und Krustentiere haben es in ihren Panzern. Chitin ist nachgewiesen biologisch abbaubar und birgt groรes Potential, um Plastik irgendwann ersetzen zu kรถnnen.
Mycelium
Der Pilz kann unabhรคngig von Ort und Klima angebaut werden und kann umweltfreundlich hergestellt werden. Diese Alternative zum Plastik kann theoretisch รผberall angebaut werden, die Forschung steht hier aber noch am Anfang.
Natriumalginat
Ein islรคndischer Student hat ein bisschen mit roten Algen und Wasser experimentiert und daraus eine Flasche entwickelt, die zur Aufbewahrung ausreichend fest und sogar essbar ist. Da die Flasche aus natรผrlichen Materialien besteht, zersetzt sie sich nach kurzer Zeit.
Weizen und Gerste
Besonders Plastikringe von Sechsertrรคgern Bier oder anderen Getrรคnken sind eine groรe Gefahr fรผr Meeressรคuger und Seevรถgel. Eine amerikanische Firma hat deshalb diese Ringe aus Weizen und Gerste angefertigt, die Tiere essen kรถnnen.
Stroh
Muss es Styropor sein? Nein, gepresstes Stroh ist genauso isolierend und nimmt sogar Feuchtigkeit auf. Mit dem Projekt hat das Unternehmen Landbox begonnen.
Hinweis: Bitte schreibe mir einen Kommentar, sollte ich eine Plastik-Alternative vergessen haben. Unter Plastikalternativen aus der Forschung findest du noch weitere Informationen. Neben den „echten“ Alternativen gibt es รผbrigens auch Mรถglichkeiten, bestehenden Plastikmรผll schneller zersetzen zu lassen. Eine Forscherin hat durch Zufall herausgefunden, dass die Raupen der Groรen Wachsmotte (Galleria mellonella) Plastik fressen und eine gewรถhnliche Plastiktรผte in kurzer Zeit zersetzen. Eine weitere Mรถglichkeit bietet das Bakterium Ideonella sakaiensis 201-F6. Die Bakterien fressen vorzugsweise den Kunststoff PET und kรถnnen dabei helfen, Plastik aus der Umwelt zu entfernen.
Fazit – Was ist Plastik?
Die Erfindung des Plastiks hat unsere Lebensqualitรคt wesentlich erhรถht. Wรคhrend wir die Vorteile von Plastik genossen haben, fehlte uns der Blick auf die Probleme, die der Kunststoff im Laufe der Zeit mit sich brachte. Denn Plastik ist nicht biologisch abbaubar und verbraucht mit Erdรถl eine fรผr uns begrenzt zur Verfรผgung stehende Ressource. Nun bringen wir jedes Jahr etwa 32 Mio. Tonnen Plastikmรผll in die Umwelt und ganz besonders in die Meere, der sich nicht von alleine beseitigt.
Wir mรผssen den optimalen Umgang mit dem Kunststoff lernen. Denn daran, dass er unsere Lebensqualitรคt erhรถht, habe auch ich keine Zweifel. Wir dรผrfen nur nicht so naiv sein, die aus dem Kunststoff resultierenden Probleme zu ignorieren. Ansonsten haben wir (siehe dazu den Artikel Plastikmรผll Statistiken) im Jahr 2050 etwa 3x so viel Plastik in den Meeren, wie es Fische gibt.
Bleib‘ sauber,
PS.: Ich habe diese weltweite Beach CleanUp Gruppe auf Facebook ins Leben gerufen. Alle Mitglieder teilen ihre persรถnlichen Aktionen gegen den Plastikmรผll in der Umwelt. Werde auch ein Teil davon! ๐
Quellenangaben:
โ Synthese-Verfahren auf http://www.tis-gdv.de/tis/verpack/kunststo/bildung/bildung.htm
โ Oliver Lรผde / Museum fรผr Gestaltung Zรผrich, ZHdK
Ein schรถner Artikel und geeignet, sich ein Bild รผber die Entstehung der Plastik-Problematik zu machen. Die Entwicklung geht in Richtung Kunststoffe aus nachwachsenden Rohstoffen und in kompostierbare Kunststoffe. Probleme treten immer dann auf, wenn die Mengen รผberhand nehmen. Die enorme Menge an Autos fรผhrte zu bekannten Problemen, die man nur allmรคhlich in den Griff bekommt (Smog, Lรคrm). Der steigende Stromverbrauch fรผhrte zum Bau von AKWs in vielen Lรคndern. Doch wohin mit dem Atommรผll? Und jetzt auch noch Plastikmรผll in den Weltmeeren. Immerhin hat man Alternativen zur Atomkraft in Deutschland gefunden, ebenso fรผr den Benziner. Plastik lรคsst sich nicht so einfach ersetzen. Man kรถnnte den Verkauf von Plastiktรผten, Einweggeschirr aus Plastik einschrรคnken, Die Industrie mรผsste sich finanziell an der Beseitigung des Plastikmรผlls beteiligen, รผber einen Fonds. Es gibt die CO2-Steuer. Eine Plastiksteuer wรคre daher auch ein Weg, um die produzierten Mengen zu begrenzen.
Hallo Thomas,
danke fรผr deinen Kommentar. Plastik lรคsst sich Stรผck fรผr Stรผck ersetzen, es gibt immer mehr Alternativen fรผr herkรถmmliche Plastik-Artikel. Im Artikel Plastikfrei leben findest du viele Tipps dazu. Verbote und Steuern mรผssen her, die Unternehmen, die Plastikmรผll in Umlauf bringen, mรผssen dafรผr auch die Verantwortung tragen.
Bleib‘ sauber,
Christoph
Hallo Christoph,
ich habe mal eine Frage. Ich habe hier ein kosmetisches Produkt, welches definitiv Mikroplastik enthรคlt. Der Hersteller gibt jedoch an, dass sein Produkt ohne Paraffin-, Silikon- und Mineralรถle hergestellt ist. Kann das sein? Mineralรถl hatte ich mit Plastik gleichgesetzt. Deshalb ist es fรผr mich unlogisch wenn ein Produkt Mikroplastik enthรคlt aber Mineralรถlfrei sein soll. Mache ich einen Denkfehler? Auf der Flasche stehen weitere lustige bla bla Dinge wie Umwelt- und ressourcenschonende Unternehmensphilosophie und Firma X setzt sich fรผr das Wohlergehen von Mesch und Tier ein….
Ich bin vรถllig entsetzt und dabei der Firma eine Email zu schreiben, brauche aber diese Info…
Vielen Dank im Voraus.
Hi Patrizia! Wow, das klingt unfassbar mies.. Es ist natรผrlich nicht die gleiche chemische Bezeichnung wie Mikroplastik, aber besteht aus dem verwenwandten Rohstoff. Ich bin aber kein Chemiker und kann dir das daher nicht chemisch begrรผnden. Kontaktieren solltest du den Hersteller in jedem Fall, weil das Produkt offensichtlich Bullshit ist.
Hoffe, dass ich dir weiterhelfen konnte.
Viele Grรผรe
Christoph
Hallo,
hatte gerade anhand einer Rewe Tragetasche gesehen dass sie u.a. aus 2 PET Flaschen hergestellt wurde.
Da hatte ich mich direkt mal fรผr das Thema interessiert! …Ja, hab frรผher im Chemie Unterricht oft „geschlafen“ ๐
Hi Joon! Cool, bleib‘ dran. Schau‘ die mal den Artikel Zero Waste Lebensstil an, vielleicht ist geht da noch mehr fรผr dich ๐
Viele Grรผรe
Christoph
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