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Plastik – das Dilemma eines Wunderstoffs
Anfang des 20. Jahrhunderts revolutionierte Kunststoff die Industrie. Heute ist Plastik ein häufig eingesetztes Material mit vielen Anwendungsbereichen, allerdings auch eines der weltweit größten Umweltprobleme. Wie konnte es so weit kommen?
Plastik und die Umwelt
Im Pazifischen Ozean schwimmt ein gigantischer Müllstrudel, der „Great Pacific Garbage Patch“. Darin befinden sich etwa 1,8 Billionen Teile Plastik. Immer wieder verenden Meerestiere wie Wale und Schildkröten, weil sie sich in Netzen aus Plastik verfangen oder zu viel unverdaulichen Kunststoff aufnehmen. Und auch an Land entwickelt sich Plastik weltweit zu einer Gefahr für Umwelt und Gesundheit.
Wie wird Kunststoff hergestellt?
Nicht nur Plastikmüll bereitet Probleme: Die Kunststoffherstellung setzt große Mengen an Treibhausgasen frei und trägt maßgeblich zur globalen Erwärmung bei. Zudem entstehen dabei giftige Chemikalien, die Umwelt und Menschen schädigen.
1. Rohstoffgewinnung
Die Produktion von Plastik beginnt mit der Gewinnung von Rohstoffen, vorrangig von fossilen Brennstoffen wie Erdöl, Erdgas und Kohle. Diese Ressourcen sind nicht erneuerbar, und ihre Gewinnung trägt zum Schwinden der natürlichen Reserven der Erde bei. Hinzu kommt, dass allein die Prozesse bei der Gewinnung der Rohstoffe bereits die ersten Millionen Tonnen CO2 freisetzen.
2. Raffinerie
Im Anschluss durchlaufen die Rohstoffe die Raffinerie, bei der sie in verschiedene Bestandteile zerlegt werden. Die wichtigste Komponente für die Kunststoffherstellung ist eine Gruppe von molekularen Grundbausteinen, die Monomere, darunter Ethylen und Propylen. Diese Monomere werden meist aus Mineralöl gewonnen und später zu Polymeren verkettet. Bei diesem Schritt kommt es ebenfalls zu Treibhausgasemissionen und häufig zur Wasserverschmutzung sowie der Zerstörung von Lebensräumen.
3. Polymerisation
Der nächste Schritt im Prozess der Kunststoffherstellung ist die Polymerisation, bei der Monomere chemisch zu langen Ketten, den Polymeren, verbunden werden. Die Art des hergestellten Polymers hängt von den verwendeten Monomeren und Katalysatoren ab. Unterschiedliche Polymere weisen spezifische Eigenschaften auf. Manche lassen sich etwa gut in Form bringen, andere sind besonders widerstandsfähig.
4. Zusatzstoffe
Sobald die Polymere geformt sind, werden sie mit chemischen Zusatzstoffen kombiniert, um ihre Eigenschaften zu verbessern. Zu diesen Stoffen zählen unter anderem Stabilisatoren, Farbstoffe und Weichmacher. Letztere sind gesundheitsgefährdend, werden aber dennoch häufig für Verpackungen verwendet.
5. Formgebung
Schließlich werden die Polymere thermoplastisch geformt (extrudiert) oder auf andere Weise in Form gebracht. Auch dieser Produktionsschritt, bei dem die eigentlichen Artikel und Teile hergestellt werden, ist mit einem erheblichen Energieverbrauch und CO₂-Emissionen verbunden. Außerdem entsteht bei diesem Schritt bereits Plastikmüll, da große Mengen Verschnitt anfallen.
Das zeigt deutlich: Plastik herzustellen ist ein komplexer Prozess. Er setzt Millionen Tonnen CO2 frei und ist umweltschädlich. Trotz allem nimmt das Material in der Weltwirtschaft eine wichtige Rolle ein. Die Industrie verwendet Kunststoff für verschiedene Produkte und auch Verbraucher:innen greifen oft zu Plastikartikeln – und das hat viele Gründe.
Vor- und Nachteile von Kunststoff
Plastik ist ein äußerst vielseitiges und formbares Material. Ob Verpackungen, Gehäuse für Elektronik, Rohre oder Spielzeug. Mit der richtigen Ausrüstung stellt die Industrie jegliche Formen und Artikel aus Kunststoff her. Zusätzlich dazu ist es leicht, langlebig und relativ kostengünstig in der Herstellung. Ein weiterer Vorteil von Kunststoffen ist ihre Haltbarkeit: Sie sind beständig gegen Feuchtigkeit, Chemikalien und UV-Strahlung.
Zu den Nachteilen von Kunststoffen zählen in erster Linie die Umweltprobleme, die durch ihre Verwendung entstehen. Darunter fallen Emission von Treibhausgasen sowie Umweltverschmutzung durch Plastikmüll und Chemikalien. Da Mikroorganismen Kunststoffe nur langsam abbauen, verbleibt Plastik sehr lange in der Umwelt und richtet dort langfristig Schaden an. Darüber hinaus verbraucht die konventionelle Herstellung die endlichen Ressourcen der Erde.
Neben den bereits erwähnten Umweltbedenken haben Kunststoffe auch einige Nachteile in Bezug auf das Material. Einige Plastikarten sind sehr hitzeempfindlich und schmelzen bei zu hohen Temperaturen. Außerdem ist Plastik leicht entflammbar und im Vergleich zu Stahl oder Holz nicht sonderlich kräftig.
Recycling-Möglichkeiten von Kunststoffen
Einmal verwendet, landen viele Plastikverpackungen im Müll. Einige von ihnen können wiederverwertet werden, doch für viele ist nach einmaligem Gebrauch ihr Nutzungszyklus vorbei. Weltweit werden nur 9 Prozent des hergestellten Plastiks recycelt, und auch dieser Prozess ist energieintensiv und stößt CO₂ aus. Aus dem alten Material einfach recyceltes Plastik herstellen, ist daher auch keine adäquate Lösung.
Vattenfall setzt auf Innovationen
Die Herstellungsweise von Plastik trägt erheblich zur negativen Umweltbilanz des Materials bei. Da Kunststoff vorwiegend aus Kohlenstoff besteht, verwenden die Hersteller hierfür meist Erdöl. Im Rahmen unserer Zielsetzung, innerhalb einer Generation eine fossilfreie Zukunft zu ermöglichen, erforscht Vattenfall eine neue Technologie zur Produktion. Statt aus Erdöl wird Kunststoff hierbei aus abgeschiedenem CO2 hergestellt. Wir setzen dabei auf biogenes CO2, also Kohlendioxid aus biologischen Quellen wie Biogas. Dadurch wird die Herstellung von fossilfreiem Plastik ermöglicht.
Weitere Alternativen für Plastik
Neben fossilfreiem Plastik gibt es noch weitere nachhaltige Alternativen, wie beispielsweise biobasierte Kunststoffe. Sie bestehen aus nachwachsenden Rohstoffen wie Maisstärke oder Cellulose. In der Regel sind diese Kunststoffe biologisch abbaubar und stellen somit eine umweltfreundlichere Option dar.
Vattenfall Ausblick
Das Plastikdilemma ist ein komplexes Problem. Für die Umwelt und die Gesellschaft ist es daher wichtig, möglichst schnell Lösungen zu finden. Vattenfall erarbeitet mit Kunststoff aus biogenem Kohlendioxid bereits neue Wege für eine umweltfreundlichere Herstellung von Kunststoffen. Verbraucher:innen können ebenfalls aktiv zur Plastikvermeidung beitragen, indem sie Plastik, wenn möglich, mit alternativen Materialien ersetzen und bereits vorhandene Produkte so oft wie möglich wiederverwenden.
Für ein fossilfreies Leben von morgen
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