Expandiertes Polystyrol ist überall. Der Kunststoff, besser bekannt als Styropor, klebt an Häusern, um Fassaden zu dämmen oder füllt Kartons, um Ware zu polstern. Mehr als 800.000 Tonnen verarbeitet die deutsche Kunststoffindustrie nach Angaben des Umweltbundesamts jedes Jahr. Und schadet damit massiv der Umwelt.
Zwar besteht Polystyrol zu 98 Prozent aus Luft, ist also extrem leicht und günstig. Die restlichen zwei Prozent allerdings, ein kugelförmiges Granulat, werden aus Rohöl gewonnen. Fünf Kilogramm davon braucht man, um ein Kilogramm Styropor herzustellen. Die Umweltbilanz ist also denkbar schlecht.
Dass es auch anders geht, zeigen Wissenschaftler der Case Western Reserve University (CWRU), eine private Forschungsuniversität im US-amerikanischen Cleveland. Sie haben ein Verpackungsmaterial aus Polymeren und Lehm entwickelt, das vollständig biologisch abbaubar ist und dem Kunststoff Styropor verblüffend ähnelt. Das Material, ein Schaum namens Aeroclay, hat eine ebenso geringe Dichte wie Styropor und verwandelt sich auch nach einer Komprimierung in die ursprüngliche Form zurück. Zudem ist es robust, hitzeresistent, widersteht Flammen und ist vollkommen umweltfreundlich.
Mit Lehm gegen Ölteppiche und Katzenurin
Die Idee dazu ist quasi aus der Not geboren. Wie viele andere Industrien auch, kämpft die Verpackungsbranche seit Jahren mit dem Problem begrenzter Rohstoffe. Statt untätig zuzusehen und die verbleibenden Reserven nach und nach aufzubrauchen, entwickelte das Team um Professor David Schiraldi 2003 ein alternatives Verfahren, um Kunststoff herzustellen. Das erste Patent wurde 2007 eingereicht, inzwischen sind die ersten Produkte auf dem Markt.
Der Grundstoff des neuartigen Materials ist puderförmiger, getrockneter Lehm. Hinzu kommen Wasser und eins von 30 Polymeren, die je nach Art und Menge die Qualität des angestrebten Materials gezielt beeinflussen. Dazu gehören insbesondere die Temperaturbeständigkeit, die biologische Abbaubarkeit, die Flexibilität, die Dämmeigenschaft, die mechanische Stabilität und die Absorptionseigenschaft. Das fertige Produkt kann so nicht nur als Verpackung oder Dämmstoff eingesetzt werden, sondern auch, um Ölteppiche auf Meeren aufzusaugen. Abseits der großen Umweltfragen findet das Material aber auch im Haushalt Verwendung: Als Saugstoff für Urin in der Katzentoilette.
Der Clou der Wissenschaftler ist ihr vollständig kompostierbarer Bio-Kunststoff, der gänzlich auf Erdöl verzichtet. Stattdessen verwenden die Erfinder Holzfasern (Cellulose), Fruchtextrakt (Pektin), Seetang (Alginat) - oder auch Milch (Casein). Aus Lehm und einem dieser Rohstoffe erstellen die Wissenschaftler dann eine Dispersion, die im Mixer erst gründlich verrührt und danach in der gewünschten Form gefriergetrocknet wird – egal ob als Platte, Kügelchen oder Zylinder.
Langsamer, aber stetiger Fortschritt
In der Lebensmittel- und Pharmaindustrie gilt diese Technologie schon lange als etabliert. Statt mit der sogenannten Schmelzextrusion, in der Stoffe mit hohem Druck und unter hohen Temperaturen erzeugt werden, kann das Verfahren dank Gefriertrocknung bei Raumtemperatur und extrem niedrigem Druck betrieben werden. Auf Treibmittel und giftige Chemikalien als Nebenprodukte kann so vollkommen verzichtet werden.
„Wer heutzutage als fortschrittliches Unternehmen gelten will, muss einen wirtschaftlichen, sozialen und ökologischen Nutzen bieten“, sagen die Erfinder in einem Interview mit dem Internetportal Packaging Digest. Leider sei es in der Vergangenheit schwierig gewesen, nachhaltige Produkte zu kommerzialisieren, weil alternative Materialien stets mit Skepsis betrachtet würden. „Glücklicherweise sehen wir mit unserem Produkt einen ersten Schritt, um die Einstellung der Menschen über neuartige Verfahren zu ändern“.
Neben flammwidrigem Schaum für den Transport elektronischer Geräte oder Gefahrgut-Schaumstoff für chemische Transporte soll es nach Angaben der Erfinder in nicht allzu ferner Zukunft sogar essbaren Styropor geben, der dann als Lebensmittelverpackung oder bei Kinderprodukten eingesetzt werden kann. Na dann: Guten Appetit.
