In den letzten 10 Jahren haben sich biologisch abbaubare Verpackungen zu einer tragfähigen Alternative zu Kunststoffverpackungen entwickelt. Biologisch abbaubare Materialien werden auf der Basis von Biopolymeren hergestellt, bei denen es sich um Polymere aus natürlichen Molekülen handelt. Sie werden häufig in Verbindung mit Metallbehältern verwendet, um verderbliche Güter wie Lebensmittel oder Kosmetika luftdicht zu verschließen. In diesen Metallbehältern kommen diese Materialien in Form von Folien, Beschichtungen und Beuteln zum Einsatz.
Die Verwendung von Kunststoffprodukten hat in den letzten 20 Jahren exponentiell zugenommen. Dieser Anstieg des Kunststoffverbrauchs hat zu einem entsprechenden Anstieg des Ölpreises beigetragen. Letzterer hat mittlerweile sogar den Preis für Lebensmittel und landwirtschaftliche Rohprodukte übertroffen. Dieser Anstieg des Ölpreises hat immer mehr Hersteller dazu veranlasst, biologisch abbaubare Materialien für ihre Verpackungen zu verwenden, da diese aus kostengünstigeren Rohstoffen hergestellt werden [1]. Diese biologisch abbaubaren Verpackungen werden im Allgemeinen als bessere Alternative zu Kunststoffen angesehen. Doch selbst wenn dies zutrifft, haben diese biologisch abbaubaren Materialien sowohl positive als auch negative Auswirkungen auf die Gesundheit des Menschen und die Umwelt.
Umwelt und Gesundheit
Die Umweltauswirkungen eines Produkts werden anhand einer Lebenszyklusanalyse (Life Cycle Analysis, LCA) ermittelt. Bei dieser Analyse werden alle Auswirkungen eines Produkts von seiner Herstellung bis zu seinem vollständigen Abbau untersucht [1]. Biologisch abbaubare Polymere sind in nahezu jeder Hinsicht umweltfreundlicher als Kunststoffe. Sie verbrauchen weniger fossile Energie, verursachen weniger Abwasser, verursachen weniger Luftverschmutzung und beeinträchtigen die Funktionen natürlicher Ökosysteme in geringerem Maße. Eines der größten Probleme bei der Kunststoffherstellung ist der hohe Energiebedarf, der Treibhausgasemissionen verursacht und zur globalen Erwärmung beiträgt. Es ist erwiesen, dass die Herstellung biologisch abbaubarer Polymere deutlich weniger Energie benötigt als die von Kunststoffen, nämlich zwischen 25 und 54 MJ/kg, verglichen mit 77 bis 81 MJ/kg bei Kunststoffen [1] [2] [3].
Obwohl diese biologisch abbaubaren Polymere für die Umwelt weitaus besser sind als Kunststoffe, haben sie dennoch einige negative Auswirkungen. Der Herstellungsprozess erfordert fossile Energie, was zur globalen Erwärmung beiträgt. Zudem kann die übermäßige Nutzung landwirtschaftlicher Erzeugnisse für die Herstellung dieser Polymere Probleme für natürliche Ökosysteme verursachen, da dadurch eine Monokultur erzwungen wird. Monokulturen können zu einer Verringerung der Bodenfruchtbarkeit in einer Region führen und damit die Erträge landwirtschaftlicher Produkte mindern. Da schließlich die Nachfrage nach biologisch abbaubaren Verpackungen steigt, wird auch die Nachfrage nach landwirtschaftlichen Erzeugnissen, die zu deren Herstellung verwendet werden, entsprechend zunehmen [1] [4]. Diese Nachfrage muss wiederum durch höhere landwirtschaftliche Erträge gedeckt werden, was bedeutet, dass mehr Land für die Landwirtschaft genutzt werden muss, wodurch sich die natürlichen Ökosysteme verändern.
Menschliche Gesundheit
Die Forschung zu den Auswirkungen von Biopolymeren auf die menschliche Gesundheit ist noch im Gange, doch zeichnen sich bereits einige Tendenzen ab. Es ist nachgewiesen, dass Biopolymere auf der Basis von Kohlenstoffketten keine negativen Auswirkungen auf Menschen und Landtiere haben. Was Wasserlebewesen betrifft, so verringern diese Biopolymere die Sauerstoffaufnahme über die Kiemen. Insgesamt zersetzen sie sich in relativ harmlose Produkte, die nur minimale direkte Auswirkungen auf die Gesundheit haben.
Die meisten negativen Auswirkungen von Biopolymeren auf die Gesundheit sind indirekter Natur. Wie bei allen Produktionsformen, bei denen Treibhausgase freigesetzt werden, entstehen bei der Herstellung von Biopolymeren Rauchgase, die Atemwegserkrankungen wie Asthma auslösen können. Darüber hinaus können sie Krebserkrankungen und andere Krankheiten verursachen. Düngemittel werden von den Arbeitern, die sie ausbringen, von den Verbrauchern, die sie verzehren, sowie durch den Konsum von kontaminiertem Wasser aufgenommen [8].
Sowohl die Herstellung von Biopolymeren als auch die von Kunststoffen hat negative Auswirkungen auf die Gesundheit, die mit der Nutzung fossiler Energien zusammenhängen, auch wenn diese bei Biopolymeren geringer sind. Weniger Treibhausgase bedeuten weniger chronische Krankheiten wie Krebs und Unterernährung [7]. Derzeit sind 12 % der Weltbevölkerung unterernährt, und der Klimawandel verschärft dieses Problem noch weiter. Zudem nimmt die schwere Unterernährung bei Kindern in alarmierendem Tempo zu, beispielsweise in Südasien, wo fast 17 % der Kinder unter 5 Jahren davon betroffen sind [6].
Biopolymere zersetzen sich im Gegensatz zu Kunststoffen zu natürlichen Polymeren. Kunststoffe können Hunderte von Jahren benötigen, bis sie sich zersetzen, wobei sie während dieses Prozesses häufig giftige Verbindungen freisetzen. Die Giftstoffe aus Kunststoffen töten nützliche Bakterien in verschiedenen Lebensräumen ab und führen bei Fischen zur Bioakkumulation [9]. Biopolymere bestehen aus natürlichen Molekülen, die in der Natur häufig vorkommen. Sie setzen keine Giftstoffe frei und werden von natürlichen Ökosystemen leicht abgebaut [4].
Biopolymere und biologisch abbaubare Verpackungen haben eine Vielzahl negativer und positiver Auswirkungen. Als gängige Alternative zu Kunststoff weisen sie einen geringeren CO₂-Fußabdruck auf. Zudem sind ihre Auswirkungen auf die Gesundheit minimal und sie verursachen keine direkten Gesundheitsprobleme beim Menschen. Allerdings werden bei ihrer Herstellung nach wie vor fossile Brennstoffe verbraucht und der Einsatz schädlicher Düngemittel und Pestizide gefördert. Es ist allgemein anerkannt, dass biologisch abbaubare Verpackungen, insbesondere in Verbindung mit anderen Verpackungsarten aus Metall, eine gute Alternative zu Kunststoff darstellen.
Erfahren Sie mehr über nachhaltige Verpackungen.
Quellenangaben
- [1] Cruz-Romero, Malco. „Biologisch abbaubare Verpackungen auf pflanzlicher Basis und ihre Auswirkungen auf die Umwelt.“ CAB Reviews: Perspektiven in Landwirtschaft, Veterinärmedizin, Ernährung und natürlichen Ressourcen, Bd. 3, Nr. 074
- [2] „BP Statistical Review of World Energy 2010“, British Petroleum, 2010.
- [3] Boustead, I. Ökoprofile der europäischen Kunststoffindustrie (HDPE). Plasticseurope, 2005, http://www.inference.org.uk/sustainable/LCA/elcd/external_docs/hdpe_311147f2-fabd-11da-974d-0800200c9a66.pdf.
- [4] Gross, Richard, und Bhanu Kalra. „Biodegradable Polymers for The Environment“. Science, Bd. 297, 2002, abgerufen am 14. Oktober 2018.
- [5] Marambio-Jones, C. & Hoek, E.M.V. „Nanomaterialien und mögliche Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit und die Umwelt“. J Nanopart Res (2010) 12: 1531.
- [6] „Unterernährung – UNICEF DATA“. UNICEF, 2018, https://data.unicef.org/topic/nutrition/malnutrition/.
- [7] Luber, George und Natasha Prudent. „Climate Change And Human Health“. Trans. der American Climatological Association, Bd. 120, 2009, S. 113–117.
- [8] Weisenburger, Dennis. „Human Health Effects Of Agrichemical Use“. Human Pathology, Bd. 24, Nr. 6, 1993, S. 571–576.
- [9] Flint, Shelby et al. „Bisphenol A Exposure, Effects, And Policy“. Journal of Environmental Management, Band 104, 2012, S. 19–34.
