Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Der Ersatz fossiler Ressourcen durch nachwachsende Rohstoffe hat in einer nachhaltigen Wirtschaftsweise einen hohen Stellenwert. Kunststoffen aus nachwachsenden Rohstoffen wird dabei h\u00e4ufig eine wichtige Rolle zugewiesen: Als positive Umweltauswirkungen werden u. a. ihre weitgehende CO2-Neutralit\u00e4t, die Schonung begrenzter Ressourcen sowie die biologische Abbaubarkeit angef\u00fchrt. Bisher war noch ungekl\u00e4rt, ob diese scheinbaren Vorteile nicht mit verst\u00e4rkten Belastungen in anderen Umweltbereichen einhergehen und unter welchen Bedingungen diese positiv beurteilten Eigenschaften tats\u00e4chlich wirksam werden.
\nZiel des von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt gef\u00f6rderten Forschungsvorhabens war es, diese Fragestellungen an einem praxisrelevanten Beispiel – dem Einsatz von Loose-fill-Packmitteln aus expandiertem Polystyrol (EPS) bzw. aus St\u00e4rke – exemplarisch zu untersuchen. Unter Ber\u00fccksichtigung des gesamten Lebensweges sollten dabei Schwachstellen und Optimierungspotentiale aufgezeigt sowie Grundlagen f\u00fcr die Beurteilung \u00e4hnlicher Fragestellungen geschaffen werden.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenMittels einer \u00d6kobilanz nach DIN EN ISO 14040 ff. wurden verschiedene Lebenswege von Loose-fill-Packmitteln aus Expandiertem Polystyrol sowie aus St\u00e4rke bilanziert und hinsichtlich der damit verbundenen Umweltauswirkungen miteinander verglichen. Um die Qualit\u00e4t der Untersuchung sicherzustellen, haben unabh\u00e4ngige Experten eine externe Begutachtung (Critical review) vorgenommen. Zus\u00e4tzlich wurden die interessierten Kreise \u00fcber ein Fachgespr\u00e4ch vor Abschluss des Vorhabens informiert und eingebunden.
\nIn den Szenarien zu den EPS-Loose-fill-Packmitteln wird dabei zwischen der Verwendung von Prim\u00e4r-Polystyrol und dem Einsatz von Sekund\u00e4r-Polystyrol verschiedener Herk\u00fcnfte unterschieden. In den St\u00e4rkebezogenen Szenarien findet eine Differenzierung zwischen mehreren St\u00e4rkearten, Anbauverfahren und Produktionsvarianten statt. Weiterhin werden die einmalige Nutzung sowie die mehrfache Verwendung mit unterschiedlichen Umlaufzahlen bilanziert. Bez\u00fcglich der Entsorgung ber\u00fccksichtigt die \u00d6kobilanz materialunabh\u00e4ngig den bundesdeutschen Entsorgungsmix f\u00fcr Restm\u00fcll, die Entsorgung in einer MVA, die energetische Verwertung in einer optimierten MVA sowie die Erfassung \u00fcber das DSD mit anschlie\u00dfender rohstofflicher Verwertung. Materialspezifisch werden ferner die werkstoffliche Verwertung innerhalb und au\u00dferhalb des Produktsystems bzw. die Kompostierung und Verg\u00e4rung einbezogen.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Unter Umweltgesichtspunkten ergeben sich keine verallgemeinerbare Aussagen f\u00fcr oder gegen die Verwendung von St\u00e4rke- oder EPS-Loose-fill-Packmittel. Entscheidend f\u00fcr das Abschneiden sind vor allem die spezifischen Konstellationen bei der Entsorgung, der Rohstoffbereitstellung und der Nutzung. Auch die im industriellen Bereich h\u00e4ufige Wiederverwendung wirkt sich sehr positiv auf die Ergebnisse aus.
\nDie Bereitstellung von St\u00e4rke verbraucht bei gleicher Menge erheblich weniger fossile Energietr\u00e4ger als die von Polystyrol. Die dreifach h\u00f6here Sch\u00fcttdichte der St\u00e4rke-Loose-fill-Packmittel sowie der Zusatz eines aus fossilen Rohstoffen hergestellten Additivs relativieren diesen Vorteil wieder. Die Verwendung von Maisgrie\u00df anstelle von Maisst\u00e4rke wirkt sich kaum aus. Positiv im Bereich der Landwirtschaft ist es, wenn Pflanzen mit hohem St\u00e4rkeertrag verwendet werden, der Anbau extensiv erfolgt und zudem keine nachtr\u00e4gliche Trocknung der Ernteg\u00fcter erforderlich ist. Entscheidend ist ferner, wie die Knappheit landwirtschaftlicher Nutzfl\u00e4chen und die \u00f6kotoxikologischen Auswirkungen eines Pflanzenschutzmittel-Einsatzes gewertet werden. Bei der St\u00e4rke-Produktion sind umweltbezogene Verbesserungen insbesondere \u00fcber den Bereich der Abwasserbehandlung m\u00f6glich. Bei der Entsorgung der St\u00e4rke-Packmittel schneidet der bundesdeutsche Beseitigungsmix aufgrund des hohen Deponierungsanteils knapp vor der Kompostierung am ung\u00fcnstigsten ab. Das Treibhauspotential ist bei einer Entsorgung \u00fcber den Beseitigungsmix aufgrund deponierungsbedingter Methanemissionen sowie bei der Kompostierung wegen fehlender energetischer Zusatznutzen insgesamt sogar h\u00f6her als bei allen EPS-Szenarien. Sehr viel positiver erweist sich dagegen die energetische Verwertung der gebrauchten St\u00e4rke-Loose-fill-Packmittel. Daf\u00fcr kommen sowohl eine Verg\u00e4rung mit Biogasnutzung als auch eine Verbrennung mit hohem Wirkungsgrad in Frage. Nur unter dieser Voraussetzung schaffen es die St\u00e4rke-Szenarien, \u00e4hnlich positiv abzuschneiden wie die guten EPS-Szenarien. Ohne energetische Nutzung werden zudem die mit dem nachwachsenden Roh-stoff angestrebten Ziele der Treibhausneutralit\u00e4t und der weitgehenden Schonung fossiler Rohstoffe verfehlt.
\nBei den EPS-Loose-fill-Packmitteln schneidet die Verwendung von Sekund\u00e4r-Polystyrol stets besser ab als der Einsatz von Prim\u00e4r-Polystyrol. Die Unterschiede zwischen verschiedenen Sekund\u00e4r-Polystyrolen sind dabei gr\u00f6\u00dfer als zwischen dem ung\u00fcnstigsten Sekund\u00e4r- und Prim\u00e4r-Polystyrol. Entscheidend ist dabei der Wert, der f\u00fcr die im Produktsystem verwerteten Polystyrol-Abf\u00e4llen angesetzt wird. Wesentlich geringeren Einfluss auf die Ergebnisse hat der Recyclingaufwand, wobei die Herstellung eines Mahlgutes gegen\u00fcber einer stromintensiven Regranulierung Vorteile aufweist. Besonders positiv wirkt es sich aus, wenn dazu Polystyrol-Abf\u00e4lle genutzt werden, die andernfalls nicht verwertet w\u00fcrden. Nur in diesem Fall ist es m\u00f6glich, \u00fcber eine rohstoffliche oder energetische Verwertung in den Bereich zu kommen, der von den besten St\u00e4rke-Szenarien erreicht wird. Werden dagegen hochwertige Polystyrol-Abf\u00e4lle f\u00fcr die Herstellung der EPS-Loose-fill-Packmittel eingesetzt, so erlaubt nur noch die werkstoffliche Verwertung ein \u00e4hnlich gutes Abschneiden wie die besten St\u00e4rke-Szenarien. Besonders auffallend sind bei allen EPS-Szenarien die vergleichsweise hohen spezifischen Beitr\u00e4ge beim Ozonbildungspotential, die auf die Freisetzung der Treibmittel Pentan und Butan zur\u00fcckzuf\u00fchren sind. Hier bietet sich \u00fcber einen Wechsel des Treibmittels oder eine Abgasreinigung die M\u00f6glichkeit, die Umweltbilanz zu verbessern.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
W\u00e4hrend des Projektes wurden die interessierten Kreise \u00fcber ein Fachgespr\u00e4ch und weitergehende Kontakte \u00fcber die Projektbearbeitung informiert und so angeregt, sich mit der Thematik zu befassen. Neben Pressemitteilungen wurde bei mehreren Messeauftritten und Tagungen auf das Projekt und erste Erkenntnisse hingewiesen. Vorl\u00e4ufige Ergebnisse wurden im Rahmen einer FNR-Tagung ver\u00f6ffentlicht und flie\u00dfen in eine in K\u00fcrze erscheinende internationale Ver\u00f6ffentlichung beim VCH\/Wiley-Verlag ein. Die Hauptphase der \u00d6ffentlichkeitsarbeit beginnt jedoch erst mit dem Abschluss des Endberichtes. Neben Fachartikeln, Pressemitteilungen, Vortr\u00e4gen und Pr\u00e4sentationen ist eine Ver\u00f6ffentlichung des Forschungsberichtes geplant; derzeit ist nur schwer einsch\u00e4tzen, inwieweit diese finanzierbar ist.<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Die interessanten und teilweise \u00fcberraschenden Ergebnisse best\u00e4tigen im Nachhinein die Herangehensweise: Die mittels dieser exemplarische \u00d6kobilanz gewonnenen Erkenntnisse geben \u00fcber den konkreten Untersuchungsgegenstand hinaus wichtige Hinweise f\u00fcr eine nachhaltige stoffliche Nutzung nachwachsender Rohstoffe. Zudem lassen sich daraus wichtige Anregungen sowohl f\u00fcr die Entwicklung, die Nutzung als auch die Entsorgung von Kunststoffen gewinnen. Dies gilt insbesondere auch f\u00fcr biologisch abbaubare Werkstoffe, die derzeit noch unter anderen Vorzeichen diskutiert werden. Dar\u00fcber hinaus w\u00fcrden wir uns sehr freuen, wenn die in diesem Forschungsvorhaben geleisteten Arbeiten dazu beitragen w\u00fcrden, \u00e4hnlich differenzierte und f\u00fcr eine nachhaltige Entwicklung wichtige Untersuchungen schneller und mit geringerem Aufwand durchzuf\u00fchren.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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