Plastikflaschen, Folien und Kosmetikverpackungen bestehen heute meist aus PET auf Erdölbasis. Das EU-Projekt PEFerence will dafür eine biobasierte Alternative in die industrielle Praxis bringen. Nach Angaben des Projektkonsortiums wurde in Delfzijl in den Niederlanden dafür die weltweit erste kommerzielle FDCA-Anlage eröffnet. FDCA ist ein zentraler Baustein für den Kunststoff PEF, der vollständig biobasiert sein kann und sich in bestehenden mechanischen Recyclingpfaden verarbeiten lassen soll.

Vom Zuckerbaustein zum Kunststoff

PEF steht für Polyethylenfuranoat. Das Material wird aus pflanzlich basierten Ausgangsstoffen hergestellt und gilt als möglicher Ersatz für bestimmte PET-Anwendungen. Im Projekt entstand eine Anlage mit 5.000 Tonnen Jahreskapazität für FDCA. Ziel war es nicht nur, die Chemie im Labor zu zeigen, sondern eine komplette Wertschöpfungskette vom Rohstoff bis zum Endprodukt aufzubauen. Demonstriert wurden Anwendungen etwa für Flaschen, Folien, Kosmetikverpackungen, Klebstoffe und Polyurethane. Das Vorhaben wurde über die Bio-based Industries Joint Undertaking im EU-Forschungsprogramm Horizon 2020 gefördert. Aktuell nutzt die Anlage vor allem Fruktosesirup als Rohstoff. Holzbasierte Ausgangsstoffe wurden zwar im Pilotmaßstab geprüft, sind aber noch nicht im laufenden kommerziellen Betrieb angekommen.

Wo PEF im Vorteil sein könnte

Interessant ist PEF nicht nur wegen seines biogenen Kohlenstoffs. Nach Projektangaben bietet das Material deutlich bessere Barriereeigenschaften als PET. Sauerstoff wird bis zu zehnmal und Kohlendioxid bis zu sechzehnmal stärker zurückgehalten. Das kann die Haltbarkeit empfindlicher Produkte verlängern und Lebensmittelverluste oder Materialeinsatz senken. Eine projektbegleitende Lebenszyklusanalyse kommt zudem zu dem Ergebnis, dass die Treibhausgasemissionen gegenüber fossilem PET um bis zu 33 Prozent sinken können. Versuche auf industriellen Standardanlagen zeigen außerdem, dass PEF auf bestehenden Produktionslinien mit vergleichsweise kleinen Anpassungen verarbeitet werden kann.

Der Weg in den Massenmarkt ist damit aber noch nicht abgeschlossen. Neue Kunststoffe brauchen Zulassungen, belastbare Recyclingwege, Abnahmeverträge und Kunden, die ihre Prozesse anpassen. Genau hier ist PEFerence interessant. Das Projekt zeigt, dass biobasierte Kunststoffe den Sprung aus der Demonstration in industrielle Größenordnungen schaffen können. Ob daraus ein breiter Markt wird, entscheidet sich nun in der nächsten Ausbaustufe.

ag