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Kunststoff neu gedacht

Zwischen „Gut“ und „Böse“: Auf den Umgang kommt es an

Kunststoff steht in der Öffentlichkeit wie kaum ein anderer Werkstoff für Umweltverschmutzung und Wegwerfprodukte. Gleichzeitig ist er allgegenwärtig. Er steckt in Autos, Maschinen, medizinischen Geräten, Kabeln, Kleidung und Verpackungen. Für den Thüringer Mittelstand geht der Umgang mit Kunststoff deshalb längst über die Imagefrage hinaus: Welche Materialien werden künftig gebraucht, welche Anforderungen kommen auf Unternehmen, Forschung und Entwicklung zu – und wo liegen die Chancen?

Beispielbild, KI-generiert | Foto: adobe.stock – HISTOCK

Machen wir ein Gedankenexperiment: Was würde aus unser aller Leben verschwinden, wenn wir aufhören würden, Kunststoff zu verwenden? Zahnbürsten, Ladekabel, Handyhüllen, Tastaturen, Teile des Stuhls, auf dem Sie wahrscheinlich gerade sitzen. Auch große Teile der technischen Infrastruktur, die dafür sorgt, dass wir vollumfänglich mit Strom versorgt werden, kommunizieren oder uns fortbewegen können.

„Kunststoff ist der Werkstoff des 21. Jahrhunderts“, sagt Prof. Dr. Florian Puch, Leiter des Fachgebiets Kunststofftechnik an der TU Ilmenau, wissenschaftlicher Leiter des Thüringischen Instituts für Textil- und Kunststoff-Forschung (TITK) in Rudolstadt und Vorstand des PolymerMat e.V. „Mengenmäßig haben Kunststoffe die Metalle längst überholt. Viele Anwendungen, die heute selbstverständlich erscheinen, wären ohne sie kaum oder nur mit erheblichen Einschränkungen denkbar.“

Die Materialgruppe der Kunststoffe umfasst zahlreiche Polymere mit völlig unterschiedlichen Eigenschaften. Manche sind flexibel, andere extrem fest. Einige halten hohe Temperaturen aus, andere sind transparent oder elektrisch leitfähig. Durch Fasern, Additive oder Materialkombinationen lassen sich die Eigenschaften weiter verändern und so anpassen, dass sie auch den anspruchsvollsten Anforderungen genügen. Kunststoff ist also ein echter Hochleistungswerkstoff.

Genau das macht ihn für die Industrie interessant. In der Medizintechnik können faserverstärkte Kunststoffe, wie sie beispielsweise bei MRT-Liegen genutzt werden, gleichzeitig leicht und hoch belastbar sein. In der Luftfahrt und im Fahrzeugbau wiederum können leichte Bauteile dazu beitragen, Energieverbrauch oder Reichweite zu optimieren.

Der gleiche Werkstoff, der als Einwegverpackung problematisch sein kann, kann an anderer Stelle eine technische Lösung ermöglichen, die Energie und Ressourcen spart.

Das klingt zunächst nach einem Plädoyer für Kunststoff. Ist es aber nicht, denn der Werkstoff birgt neben zahlreichen Vorteilen für die moderne Gesellschaft ernstzunehmende Probleme. Die wohl gravierendsten: Noch wird er überwiegend aus fossilen Rohstoffen hergestellt, kann nach seiner Nutzung zur Belastung für Umwelt und Ökosysteme werden und ist je nach Material und Produkt unterschiedlich gut zu recyceln.

„Trotzdem ist es unberechtigt und falsch, in der Öffentlichkeit immer vom bösen Kunststoff zu sprechen“, sagt Markus Schmuhl, Geschäftsführer der Schmuhl Faserverbundtechnik sowie Vorstandsvorsitzender des PolymerMat e.V. „Wir kennen alle die Bilder der Müllinseln im Ozean. Daran ist aber nicht die Verpackung schuld, die ihre Aufgabe erfüllt hat, sondern der Mensch, der sie nicht fachgerecht entsorgt. Kunststoff ist an sich weder gut noch böse. Auf unserem Umgang mit ihm kommt es an.“

Entscheidend ist die Anwendung

Für Unternehmen wird diese Erkenntnis immer wichtiger, denn obwohl Kunststoff in der breiten Öffentlichkeit eher negativ wahrgenommen wird, lässt sich Nachhaltigkeit nicht allein daran festmachen, ob ein Produkt Kunststoffe enthält oder nicht. So ist beispielsweise die Langlebigkeit von Kunststofferzeugnissen, in Kombination mit der Möglichkeit, sie nach Gebrauch wiederzuverwenden, ein großer Vorteil gegenüber vermeintlich umweltschonenderen Materialien.

Für Marcus Cramer, CEO bei KHW Kunststoff-und Holzverarbeitungswerk GmbH und ebenfalls Vorstandsmitglied des PolymerMat, ein wichtiger Faktor: „Es macht einen Unterschied, ob ich einen Kunststoff einmal benutze und dann wegwerfe oder ob ich daraus ein Produkt mache, das vielleicht 20, 30 oder 50 Jahre genutzt werden kann. Wir müssen dahin kommen, dass wir den Kunststoff nicht nach einmaliger Nutzung verlieren, sondern ihn möglichst lange im Kreislauf halten.“

Also ist Recycling die Lösung? Teilweise, jedoch nicht allein. Das TITK in Rudolstadt arbeitet mit einem Prinzip, das sich aus drei Eckpfeilern zusammensetzt: Reduce. Reuse. Recycle. Oder anders gesagt: Kann Material eingespart oder eine Verpackung ganz vermieden werden? Kann ein Produkt mehrfach genutzt werden, statt es nach einmaligem Gebrauch zu entsorgen? Und wie lässt sich ein Material möglichst hochwertig zurückgewinnen? Dabei ist die Reihenfolge entscheidend, denn auch Recycling benötigt Energie, Technik und Infrastruktur.

„Je nach Zusammensetzung kann es enorm komplex und kostspielig sein, Kunststoffe zu recyceln“, erklärt Benjamin Redlingshöfer, geschäftsführender Direktor des TITK. „Deshalb macht Recycling nicht in jedem Fall Sinn. Wir müssen uns sehr genau anschauen, welcher Kunststoff für welche Anwendung eingesetzt wird und was sich am Ende seines Lebenszyklus sinnvoll damit machen lässt. Wo ein hochwertiges Recycling möglich ist, sollten wir den Kunststoff wieder in den Kreislauf bringen. Wo das technisch oder wirtschaftlich nicht sinnvoll möglich ist, müssen wir versuchen, die Lebensdauer der Produkte so weit wie möglich zu verlängern. Darüber hinaus können für ganz spezifische Anwendungen auch Themen wie Bioabbaubarkeit eine wichtige Rolle spielen, z.B. wenn es um den Zerfall von hauchdünnen Klebstoffschichten geht und Mikropartikel fast zwangsläufig in die Umwelt eingetragen werden, wo sie sich dann unschädlich zersetzen.“ Eine pauschalierte Forderung nach bioabbaubaren Kunststoffen indes hält Redlingshöfer für wenig zielführend. „Wir müssen dabei technologieoffen sowie technologisch und wissenschaftlich fundiert vorgehen und dürfen nicht ideologisch argumentieren. Sonst erzeugen wir einen Glaubenskampf. Und der geht am Ende nie gut aus.“

Design for Recycling

Die Frage nach der Recyclingfähigkeit wird deshalb nicht erst am Ende eines Produktlebens gestellt, sondern bereits beim Design. „Wir müssen nicht den Kunststoff neu erfinden, sondern seinen Lebenszyklus“, sagt Redlingshöfer. „Welchen Basiskunststoff setze ich in einem entsprechenden Produkt ein? Wie setze ich Rezyklate ein? Wie komme ich hin zu einer sinnvollen Kreislaufwirtschaft? Das ist Design for Recycling. Und das findet in der Regel nicht beim Kunststoffhersteller statt, sondern bei demjenigen, der daraus dann das Produkt entwickelt. Das ist hochtechnologisch, und da können wir einen weltweit wertvollen Beitrag aus Thüringen heraus leisten.“

Dabei gibt es keinen Königsweg. Eine Verpackung, ein medizinisches Produkt und ein Automobilbauteil haben völlig unterschiedliche Anforderungen. Die nachhaltigste Lösung ist deshalb nicht immer die mit dem „grünsten“ Material, sondern die, die über ihren gesamten Lebenszyklus am sinnvollsten ist.

Die Chance für Thüringen

Thüringen ist kein Produktionsleuchtturm für Primärkunststoffe. Die Stärke des Freistaats liegt vielmehr in der Verarbeitung, Veredelung und Innovation. Unternehmen mischen Materialien, entwickeln Bauteile, bauen Werkzeuge und Maschinen oder liefern Kunststoffkomponenten für Automotive, Medizintechnik, Maschinenbau und andere Branchen.

Das ist Segen und Fluch zugleich. Wer nur nach den Vorgaben eines großen Kunden produziert, wird laut Prof. Dr. Puch irgendwann austauschbar. Wer dagegen eigene Verfahren, Produkte oder Materiallösungen entwickelt, könne sich stärker differenzieren. „Ich glaube, als Kunststoffnetzwerk müssen wir die Unternehmen noch stärker dafür sensibilisieren, dass wir hier in Thüringen eine sehr gute Forschungslandschaft haben und dass sie diese auch nutzen können. Wir haben viele Möglichkeiten, gemeinsam an Themen zu arbeiten und Innovationen voranzutreiben. Gerade Unternehmen, die bisher mit einem anderen Werkstoff gearbeitet haben, nutzen diese Möglichkeiten noch nicht vollumfänglich aus.“

Also: Gut oder böse?

Die Antwort aus Wissenschaft und Wirtschaft fällt erstaunlich eindeutig aus: Weder noch.

Kunststoff ist kein moralischer Akteur. Er ist ein Werkstoff mit bestimmten Eigenschaften. Entscheidend ist, was wir daraus machen. Die Industrie muss dabei ihren Teil leisten: Materialien effizienter einsetzen, Produkte langlebiger und recyclingfähiger entwickeln, neue und alternative Rohstoffquellen erkennen und Materialkreisläufe schließen. Forschung muss diese Lösungen technisch möglich machen. Die Politik kann Rahmenbedingungen setzen, sollte dabei aber berücksichtigen, dass nicht jede Anwendung mit derselben Technologie gelöst werden kann.

Und Unternehmen müssen die Frage stellen, die am Ende zählt: Welches Material erfüllt die Anforderungen meines Produkts mit dem geringsten Ressourcenverbrauch und wie kann ich seinen Wert nach der Nutzung erhalten?

Vielleicht ist das die eigentliche Zukunft des Kunststoffs: nicht weniger Material um jeden Preis, sondern besseres Material für bessere Anwendungen – und durch Kreislaufwirtschaft möglichst kein verlorener Wert am Ende des Produktlebens.

Für Thüringen könnte genau darin eine Chance liegen. Als Wirtschaftsstandort, an dem aus Material Know-how und innovativer Technologie nachhaltige Wertschöpfung entsteht.

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