Was sind Kunststoffe und wie werden sie hergestellt?

Kunststoffe sind synthetisch hergestellte Substanzen, die aus fossilen (Erdöl oder Erdgas) oder nachwachsenden Rohstoffen (Kautschuk, Cellulose, Stärke...) bestehen. Kunststoffe sind also grundsätzlich organsische Werkstoffe und einfache Kunststoffe setzen sich dabei aus nur drei Elementen zusammen: Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff.

Zur Herstellung von Kunststoffen muss zunächst das Rohöl destilliert und so in seine Bestandteile aufgespalten werden. Einer dieser Bestandteile ist Naphtha, es ist die entscheidende Verbindung für die Produktion von Kunststoffen. Die Art des daraufhin angewendeten Herstellungs-Verfahren (PolymerisationPolykondensationsreaktion oder Polyaddition) und Zusatzstoffe entscheiden dann über die Form und die Eigenschaften des Kunststoffes. 

 

Die wichtigsten Kunststoffe im Überblick

Polyethylen (PE)
Polyethylen ist ein echter Allrounder. Je nachdem, wie es hergestellt wird, können seine Eigenschaften gezielt für die jeweilige Anwendung angepasst werden. Je nach Typ kann dadurch die Lichtdurchlässigkeit, Festigkeit, Härte, Steifigkeit oder auch die Dehnbarkeit variieren. PE wird hauptsächlich für Folien und Verpackungen (Kanister / Reinigungsmittelflaschen / …), Rohre, Implantate, oder auch als Isolationsmaterial verwendet.

Polystyrol (PS)
PS, besser bekannt als Styropor, ist ein weit verbreiteter Kunststoff, der zum Beispiel in Verpackungen oder Feststoffrettungswesten zum Einsatz kommt. In expandierter Form wird es auch als Schaumstoff gebraucht.

Polypropylen (PP)
PP ist ein sehr harter, belastbarer Kunststoff mit einer sehr geringen Dichte. Polypropylen ist der am zweithäufigsten verwendete Standardkunststoff und wird häufig in Verpackungen eingesetzt, aber auch für die Innenausstattung von PKW.

Polyethylenterephthalat (PET)
PET gehört zur Familie der Polyester, es wir hauptsächlich in der Textil- und Verpackungsindustrie eingesetzt, beispielsweise für Fasern, Flaschen oder Folien. Aber auch für technische Compounds wie Profile. Theoretisch kann PET, zum Beispiel von Getränkeflaschen, unendlich oft recycelt werden. In der Praxis sammelt man aber immer auch Verschmutzungen mit den gebrauchten Flaschen mit ein, die sich durch waschen nicht mehr entfernen lassen. Daher müssen verschmutzte Flaschen aussortiert werden, aber damit ist ihr Leben noch nicht zu Ende. Eignet sich gebrauchtes PET nicht mehr für Flaschen, wird es zum Beispiel für Fleecepullis wiederverwendet.

Polyvinylchlorid (PVC)
PVC ist nach Polyethylen und Polypropylen das drittwichtigste Polymer für Kunststoffe. Es gibt Hart- und Weich-PVC. Hart-PVC wird beispielsweise zur Herstellung von Fensterprofilen, Rohren und Schallplatten verwendet. Weich-PVC enthält Weichmacher; dadurch wird der Kunststoff elastisch und kann beispielsweise für Kabelummantelungen und Bodenbeläge verwendet werden.

Polyurethan (PUR)
PUR ist ein sehr elastischer Kunststoff, dessen Eigenschaften unter Zugabe weiterer Chemikalien beliebig verändert werden können. Aus PUR werden zum Beispiel Matratzen, Schuhsohlen, Lacke, Klebstoffe oder Skier hergestellt.

Plastic Greentastic

oder warum Kunststoffe eigentlich ganz schön grün sind

Kunststoffe brauchen sehr lange, um sich abzubauen und verschmutzen dadurch unsere Umwelt, sie werden (hauptsächlich) aus fossilen Rohstoffen hergestellt,
die nicht erneuerbar sind und werden, wenn sie denn recycelt werden, nur verbrannt.

Alles gute Argumente gegen den Einsatz von Kunststoffen. Oder?

Viele Kunststoffprodukte bestehen aus fossilen Rohstoffen wie zum Beispiel Erdöl oder Erdgas. Aber nur knapp 5% des jährlich geförderten Erdöls wird für Kunststoffprodukte verwendet, das ist sehr wenig. Daneben gibt es auch schon zahlreiche Alternativen zu fossilen Rohstoffen aus denen Kunststoffe hergestellt werden können  wie beispielsweise pflanzliche Stärke oder tierische Proteine. 

Die Sammelquote von Kunststoffabfällen ist in Europa aber insgesamt sehr gut - im Jahr 2018 wurden 17,8 Millionen Tonnen Kunststoffverpackungs-Müll gesammelt, rund 42%* davon wurden recycelt. Europa hat 2018 5 Millionen Tonnen Kunststoff-Recyclate - also recycleten Kunststoff - produziert. Leider werden auch in Europa noch viele Abfälle deponiert; in Österreich gibt es seit 2008 ein Deponieverbot. 

Ja es stimmt, Kunststoffe brauchen mitunter Jahrhunderte, um sich zu zersetzen. Aber nicht alle Kunststoffe: Biologisch abbaubare Polymere wie Polymilchsäure sind viel schneller, sie brauchen etwa 80 Jahre, außerdem muss Kunststoff nicht so lange brauchen, wenn er richtig entsorgt und so eine Wiederverwertung möglich wird.

Kunststoff-Abfälle werden häufig verbrannt, das ist richtig. 2018 waren es in Europa etwa 7 Millionen Tonnen*, aber das ist eigentlich nicht schlecht. Kunststoffe haben einen energetischen Wert der vergleichbar ist mit Erdöl, das heißt sie liefern in Hochöfen genügend Hitze, um die Prozesse am Laufen zu halten. Das tolle daran ist, es wird ein Material zum Heizen verwendet, das bereits ein Leben hinter sich hatte. 

Was die Kunststofftechnik macht:

Die Kunststofftechnik befasst sich mit der Anwendung, Herstellung und Verarbeitung der Kunststoffe sowie der Erforschung ihrer physikalischen, chemischen, biologischen und technologischen Eigenschaften. Das Ziel ist die Erschließung neuer Anwendungsgebiete für Kunststoffe, die Auswahl bzw. Entwicklung eines für eine bestimmte Anwendung am besten geeigneten Kunststoffs, die technologische Optimierungen der Verarbeitungsprozesse, die werkstoffgerechte Auslegung von Bauteilen und das Recycling von Kunststoffen.