E-Paper: Biopolymere in der Anwendung Wegweiser für eine nachhaltige Kunststoffindustrie 

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Wittmann Battenfeld GmbH

Biopolymere finden zunehmend den Weg aus der Forschung in die industrielle Praxis. Dank ihrer vielfältigen Eigenschaften bieten sie nachhaltige Alternativen zu klassischen Kunststoffen und kommen bereits in Bereichen wie Verpackung, Medizin, Landwirtschaft und Technik erfolgreich zum Einsatz.

Biokunststoffe gelten als Wegweiser für eine nachhaltige Kunststoffindustrie, weil sie dazu beitragen können, fossile Rohstoffe zu ersetzen und den Verbrauch von Erdöl zu verringern. Viele Biokunststoffe werden aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt und können je nach Material recycelt oder biologisch abgebaut werden. Dadurch ermöglichen sie, Ressourcen zu schonen und die Umweltbelastung in bestimmten Anwendungen zu reduzieren. 

Gleichzeitig fördern sie die Entwicklung neuer Materialien und innovativer Herstellungsverfahren. Obwohl Biokunststoffe herkömmliche Kunststoffe nicht vollständig ersetzen können, leisten sie einen wichtigen Beitrag zu einer ressourcenschonenden und nachhaltigeren Kunststoffwirtschaft.

Und auch wenn ihr Marktanteil im Vergleich zu den erdölbasierten Kunststoffen noch sehr gering ist, zeigen immer mehr Anwendungen: Der Umstieg auf Biokunststoffe kann sich lohnen. Einen Überblick über die derzeit spannendsten Projekte und Produkte liefert das neue E-Paper „PlastXnow: Biopolymere in der Anwendung“ (+).

E-Paper

Biopolymere: Von der Forschung in die Praxis
 

• Welche Rolle Biokunststoffe künftig spielen können

• Biopolymer Kongress 2026: Internationale Plattform für nachhaltige Kunststoffe mit starkem Praxisbezug

• Das sind die Gewinner des Biopolymer Innovation Awards 2026

• Biokunststoffe zum Erdölpreis

  Holmlose Maschinen optimieren die Abmusterung von Biokunststoffen

Hier geht es zum E-Paper (+).

Definition & Abgrenzung

Was sind Biokunststoffe?

Biokunststoffe oder auch Biopolymere sind Kunststoffe, die ganz oder teilweise aus nachwachsenden Rohstoffen wie Mais, Zuckerrohr oder Kartoffelstärke hergestellt werden. Manche Biokunststoffe sind biologisch abbaubar, andere hingegen nicht.

Abgrenzung: biobasiert vs. biologisch abbaubar

Biobasiert bedeutet, dass ein Kunststoff ganz oder teilweise aus nachwachsenden Rohstoffen wie Mais, Zuckerrohr oder Holz hergestellt wird und nicht aus Erdöl. Biobasierte Kunststoffe müssen jedoch nicht biologisch abbaubar sein.

Als biologisch abbaubare, bedeutet, dass ein Kunststoff unter bestimmten Bedingungen durch Mikroorganismen in Wasser, Kohlendioxid und Biomasse zersetzt werden kann. Biologisch abbaubare Kunststoffe können sowohl aus nachwachsenden Rohstoffen als auch aus Erdöl hergestellt sein.

Abgrenzung: Drop-in-Lösungen vs. neue Materialien

Drop-in-Lösungen sind biobasierte Kunststoffe, die die gleichen Eigenschaften wie herkömmliche Kunststoffe besitzen und ohne Änderungen in bestehenden Produktionsanlagen verwendet werden können. Ein Beispiel ist Bio-PE (biobasiertes Polyethylen).

Neue Materialien sind neu entwickelte Biokunststoffe mit eigenen Eigenschaften. Sie unterscheiden sich von herkömmlichen Kunststoffen und sind oft biologisch abbaubar, zum Beispiel PLA.

Drei Beispiele für Biokunststoffe

PLA (Polymilchsäure)

PLA wird aus nachwachsenden Rohstoffen wie Maisstärke oder Zuckerrohr hergestellt. Der Kunststoff ist unter industriellen Kompostierungsbedingungen biologisch abbaubar. Er ist leicht, transparent und einfach zu verarbeiten. PLA-Anwendungen finden sich häufig in Verpackungen, Einweggeschirr sowie im Bereich der additiven Fertigung (3D-Druck).

Bio-PE (biobasiertes Polyethylen)

Bio-PE wird aus Zuckerrohr hergestellt und besitzt die gleichen Eigenschaften wie herkömmliches Polyethylen (PE) aus Erdöl. Es ist sehr robust, langlebig und vollständig recycelbar. Da es eine sogenannte Drop-in-Lösung ist, kann es in bestehenden Anlagen verarbeitet werden. Bio-PE wird für Flaschen, Folien, Rohre und Verpackungen eingesetzt.

PHA (Polyhydroxyalkanoate)

PHA wird von Mikroorganismen aus pflanzlichen Rohstoffen hergestellt. Der Kunststoff ist biologisch abbaubar und kann sich auch in natürlichen Umgebungen zersetzen. Er eignet sich besonders für Anwendungen, bei denen Kunststoff in die Umwelt gelangen könnte. PHA-Einsatzgebiete sind unter anderem die Bereiche Verpackungen, Medizin sowie Landwirtschaft.

Übersicht: Anwendungen von Biopolymeren

Biokunststoffe haben viele Einsatzbereiche und werden bereits in vielen Branchen erfolgreich eingesetzt. Dazu gehören:

• Verpackungsindustrie: Lebensmittelverpackungen, Folien, Flaschen und Einweggeschirr
• Medizintechnik: Nahtmaterial, Implantate, Kapseln und andere biologisch abbaubare Medizinprodukte
• Landwirtschaft: Mulchfolien, Pflanztöpfe und Saatgutbeschichtungen
• Automobilindustrie: Innenraumverkleidungen, Verkleidungsteile und Bauteile aus biobasierten Kunststoffen
• Konsumgüterindustrie: Zahnbürsten, Spielzeug, Textilien und Haushaltsartikel• 3D-Druck: Vor allem PLA wird häufig als Filament für den 3D-Druck verwendet 

Praxisbeispiele: Vom Supermarkt bis zur Skipiste

Wie Biopolymere Kunstrasen mikroplastikfrei machen

Biopolymere erobern neue industrielle Anwendungen. Das Projekt NaKura (+) zeigt, wie biobasierte und biologisch abbaubare Werkstoffe erstmals einen mikroplastikfreien Kunstrasen ermöglichen. Das innovative Materialkonzept verbindet hohe technische Leistungsfähigkeit mit Umweltverträglichkeit und liefert zugleich Antworten auf künftige regulatorische Anforderungen.

Verpackungen: Bio-Netz für die Lebensmittelindustrie

Ein neu entwickeltes Bio-Netz (+) kombiniert erstmals die mechanische Leistungsfähigkeit konventioneller Kunststoffnetze mit zertifizierter Kompostierbarkeit. Die Materialinnovation auf Basis thermoplastischer Stärke lässt sich auf bestehenden Produktionsanlagen verarbeiten und eröffnet neue Möglichkeiten für nachhaltige Verpackungs- und Agraranwendungen. 

Verpackungen: Kreislauffähige Dose aus Bio-PE

Der Verpackungsspezialist Alpla und der Mikronährstoffhersteller Biogena haben eine vollständig kreislauffähige Verpackungslösung auf Basis von Zuckerrohr-Reststoffen realisiert. Durch den Einsatz von biobasiertem Polyethylen (Bio-PE) spart das Projekt jährlich rund 274 Tonnen CO₂ ein.

Kosmetik: Natürlich abschminken mit Einweg-Peeling-Pads

Die CMC Consumer Medical Care GmbH hat ein innovatives, umweltfreundliches Peeling-Pad  (+) entwickelt, das vollständig ohne Mikroplastik auskommt. Dieses besteht aus 100 % reinen Baumwollfasern, kombiniert mit einem vollständig biologisch abbaubaren Peeling-Material. Dieses basiert zu über 50 % auf nachwachsenden, pflanzlichen Rohstoffen.

Sport: Skitourenbindung aus Biokunststoff

In der Skitourenbindungstechnologie (+) kooperiert die Lehvoss Group mit dem Bindungshersteller Marker und Rowa Masterbatch. Dabei kommen biobasierte, langglasfaserverstärkte Hochleistungskunststoffe der Luvocom LFT-Reihe (insb. PA410-GF und PA66-LGF) zum Einsatz. Das Ergebnis: leichte, sichere und ressourcenschonende Bindungskomponenten.

Verarbeitungstechnische Aspekte

Vorteile biobasierter Polymere

Biobasierte Polymere werden ganz oder teilweise aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt und schonen dadurch fossile Ressourcen. Sie können den CO₂-Ausstoß über ihren Lebenszyklus verringern. Viele biobasierte Kunststoffe lassen sich wie herkömmliche Kunststoffe recyceln. Außerdem können sogenannte Drop-in-Lösungen wie Bio-PE ohne Änderungen in bestehenden Produktionsanlagen verarbeitet werden.

Vorteile biologisch abbaubarer Polymere

Biologisch abbaubare Polymere können unter geeigneten Bedingungen von Mikroorganismen zersetzt werden. Sie eignen sich besonders für kurzlebige Produkte wie Verpackungen oder Einweggeschirr. Sie sind außerdem vorteilhaft für Anwendungen, bei denen eine Rückgewinnung des Materials schwierig ist, beispielsweise bei landwirtschaftlichen Mulchfolien. Dadurch können sie in bestimmten Einsatzbereichen dazu beitragen, langlebige Kunststoffabfälle zu reduzieren.

PlastXnow erklärt

Vor- und Nachteile von Biokunststoffen

Spritzguss mit Biopolymeren

Viele Biokunststoffe können auf herkömmlichen Spritzgießmaschinen verarbeitet werden. Besonders biobasierte Drop-in-Kunststoffe wie Bio-PE oder Bio-PET lassen sich ohne Änderungen an den Maschinen verarbeiten. 

Auch Biokunststoffe wie PLA oder PHA können im Spritzguss hergestellt werden, allerdings müssen die Verarbeitungsparameter, wie Temperatur, Trocknung und Kühlung, an die Eigenschaften des jeweiligen Materials angepasst werden. Dadurch ist in den meisten Fällen keine neue Maschine erforderlich, sondern lediglich eine geeignete Einstellung der vorhandenen Anlage.

Mechanische Grenzen

Viele Biokunststoffe sind spröder als herkömmliche Kunststoffe und brechen daher leichter bei starker Belastung. Einige Materialien haben eine geringere Wärmebeständigkeit und können sich bei höheren Temperaturen verformen. Außerdem sind manche Biokunststoffe weniger schlagzäh und verschleißen bei hoher Beanspruchung schneller. Deshalb eignen sie sich nicht für alle technischen Anwendungen und müssen je nach Einsatzbereich sorgfältig ausgewählt werden.

Wirtschaftlichkeit und Skalierbarkeit

Biokunststoffe sind derzeit häufig teurer als herkömmliche Kunststoffe, da die Herstellungskosten und die Produktionsmengen noch geringer sind. Mit steigender Nachfrage und größeren Produktionsanlagen können die Kosten jedoch sinken. 

Viele biobasierte Kunststoffe, insbesondere sogenannte Drop-in-Lösungen, lassen sich bereits in bestehenden Produktionsanlagen verarbeiten und sind daher gut skalierbar. Neue Biokunststoffe benötigen teilweise angepasste Verarbeitungsverfahren und befinden sich noch im Ausbau der industriellen Produktion. Insgesamt nimmt die Wirtschaftlichkeit von Biokunststoffen mit dem technischen Fortschritt und einer steigenden Nachfrage kontinuierlich zu.

BIOPOLYMER Kongress 2026 

Darum kommen Biokunststoffe nur langsam in den Markt 

Fazit & Ausblick

Biokunststoffe sind eine wichtige Ergänzung zu herkömmlichen Kunststoffen, da sie fossile Rohstoffe einsparen und je nach Material weitere Umweltvorteile bieten können. Sie eignen sich bereits für viele Anwendungen in der Verpackungs-, Medizin-, Landwirtschafts- und Automobilindustrie. 

Dennoch bestehen noch Herausforderungen, beispielsweise bei den Kosten, den mechanischen Eigenschaften und dem Ausbau geeigneter Recycling- und Kompostierungsstrukturen. Mit zunehmender Forschung, technischen Weiterentwicklungen und steigenden Produktionsmengen wird ihre Bedeutung in Zukunft weiterwachsen. Biokunststoffe werden daher voraussichtlich einen wichtigen Beitrag zu einer nachhaltigen Kunststoffverarbeitung leisten.

Transparenz: Dieser Text wurde auch mithilfe von KI verfasst.