Catia Bastioli, Vittorio Bellotti, Luciano Del Giudice, Roberto Lombi (Italien)

Erfinder des Jahres 2007 in der Kategorie "KMU" 

Catia Bastioli

Biokunststoffe: Einkaufsbeutel auf Stärkebasis

Die Produktion traditioneller Kunststoffe ist schmutzig, es wird Erdöl verbraucht und sie zersetzen sich nicht auf natürlichem Wege. Müssen wir uns also damit abfinden? Nein, denn in den 1990-er Jahren fand eine Gruppe italienischer Wissenschaftler unter Leitung von Catia Bastioli einen Weg und durchbrach den Teufelskreis mit der Entwicklung biologisch abbaubarer Kunststoffe. Biokunststoffe lassen sich wie gewöhnliche Kunststoffe verarbeiten, aber wenn sie auf einem gewöhnlichen Komposthaufen landen, zerfallen sie innerhalb von Wochen - nicht erst nach Hunderten von Jahren, wie dies bei herkömmlichen Kunststoffen der Fall ist. Biokunststoffe werden aus Kulturpflanzen hergestellt und reduzieren sowohl die Emission von Treibhausgasen als auch den Bedarf an nicht erneuerbaren Rohstoffen.

Die Stadt Terni, ca. 100 km nördlich von Rom gelegen, ist eine verschlafene Kleinstadt im malerischen Umbrien, einer italienischen Gegend, die für ihre Oliven und Weintrauben bekannt ist. Als Besucher würde man nicht unbedingt davon ausgehen, dass dies die Heimat einer international bahnbrechenden Erfindung im Bereich umweltfreundlicher Technologie ist.

Und doch ist dies der Fall.

Terni ist Stammsitz des globalen Marktführers von Biokunststoffen, Novamont, und das von der Mitgründerin und heutigen Hauptgeschäftsführerin Catia Bastioli entwickelte Produkt ist eine Revolution in Sachen Umwelteigenschaften.

Biokunststoffe werden aus unlöslicher Stärke hergestellt und lassen sich in ein nahezu unbegrenztes Produktsortiment umwandeln, darunter Einkaufstüten, Einwegbecher, Mulchfolie und sogar Autoreifen. „Erschwerend" kommt hinzu, dass Biokunststoffe erneuerbar, recyclebar und wiederverwendbar sind und im gewöhnlichen Kompost innerhalb von drei bis acht Wochen zu Erde abgebaut werden. Bei traditionellen Kunststoffen hingegen sind dazu 100 bis 400 Jahre nötig (obwohl sie auch verbrannt werden können, wobei jedoch giftige Dämpfe freigesetzt werden).

Mit einem Verbrauch von ca. 40 Millionen Tonnen pro Jahr allein in Europa haben die mit Erdöl produzierten Kunststoffe noch immer deutlich die Nase vorn - was in großem Maße auf ihren günstigeren Preis zurückzuführen ist (ein bioabbaubarer Einkaufsbeutel von Novamont kostet 8 bis 9 Cent gegenüber 5 Cent für einen herkömmlichen Plastikbeutel). Biologisch abbaubare Kunststoffe werden jedoch zunehmend wichtiger infolge der wachsenden Besorgnis um den globalen Klimawandel und die steigenden Ölpreise.

Große Idee, kein Markt - am Anfang...

Die Firma Novamont, die 1989 von einer Gruppe italienischer Wissenschaftler gegründet wurde, die diese Technologie noch während ihrer Tätigkeit für den Kunststoffhersteller Montedison entwickelten, liefert heute bereits 60 Prozent der weltweit vermarkteten Biokunststoffe. Das Werk in Terni produziert jährlich 35.000 t Mater-Bi - die Kernmarke des Biokunststoffsortiments - und ein weiterer Zuwachs wird erwartet.

So eindrucksvoll der Erfolg auch aus heutiger Sicht aussieht, Caria Bastioli erinnert sich sehr gut an die anfänglichen Probleme, als sie und ihr Team die stärkehaltigen Kunststoffe entwickelten. In den 1990-er Jahren wussten die Leute einfach nichts von Biokunststoffen. Bastioli und ihre Kollegen mussten also im wahrsten Sinne einen bis dato nicht bestehenden Markt aus dem Nichts aufbauen.

Der Durchbruch kam aber 1992, als die süddeutsche Stadt Fürstenfeldbruck als erste Stadt Mülltüten aus biologisch abbaubarem Kunststoff für ihre städtische Müllabfuhr testete. Der in Fürstenfeldbruck eingesetzte so genannte Pneo-Beutel erwies sich als wesentlich besser als herkömmliche Müllbeutel.

Aufgrund der höheren Atmungsaktivität ermöglicht der Beutel die konstante Ausdunstung von Kondenswasser und das bedeutet, dass Pneo die Gärprozesse verlangsamt, die zu ungewünschter Geruchsentwicklung führen. Hinzu kommt, dass das Müllaufkommen vom Gewicht her nahezu halbiert wird, wodurch die Müllabfuhr billiger und einfacher sowie die nachfolgende Mülltrennung vereinfacht wird.
Seit diesen ersten Anfängen sind über 3.500 Städte und Gemeinden dem Beispiel gefolgt und verwenden heute bioabbaubare Müllbeutel.

Laufende Forschungsprojekte

Dieses Wachstum hat auch die Entwicklung der Firma Novamont selbst angetrieben. Was mit Frau Bastioli und drei anderen Wissenschaftlern begann, ist heute ein erfolgreiches mittelständisches Unternehmen. Novamont hat heute ca. 120 Beschäftigte und einen Umsatz von 50 Mio EUR (2006). Das Unternehmen setzt nach wie vor auf Innovation: Es besitzt etwa 60 Patente und lässt eigenen Auskünften zufolge ca. 30 % der Eigenmittel in Forschung und Entwicklung zurückfließen.

Mit Blick auf die Zukunft hat sich Novamont mit verschiedenen großen Unternehmen zur Bearbeitung ehrgeiziger Forschungsprojekte zusammengetan: In Kooperation mit dem US-Ausrüster Goodyear hat Novamont die Biotred-Technologie für Reifen mit niedrigem Abrollwiderstand entwickelt. Durch die Biotred-Reifen werden erhebliche Erdölmengen eingespart (ca. 5 % Kraftstoff) und die Treibhausgasemissionen um 7 bis 10 g pro gefahrenem Kilometer vermindert.

Auf der Grundlage dieses Erfolgs hat die Europäische Gemeinschaft die Finanzierung eines neuen Projektes zu „nachlaufenden platten" Reifen beschlossen - eine Unternehmung unter Beteiligung von Goodyear, BMW und Novamont.

Aber das vermutlich spannendste neue Unterfangen bei Novamont ist ein Gemeinschaftsprojekt mit Italiens größtem Bauernverband, Coldiretti. Die neue Bioraffinerie, die voraussichtlich 2007 in Betrieb gehen wird, wird laut Frau Bastioli für beide Teile der Biokunststoff-Produktionslinie von Vorteil sein. Die Bauern produzieren dann ihre regionalen Pflanzen ausschließlich für den Einsatz in Novamont-Biokunststoffen und integrieren ihren Anbau in eine umweltfreundliche Produktionslinie; und Novamont erhält hochwertige Rohstoffe für die Herstellung ihrer 15 unterschiedlichen Mater-Bi-Produkte. In Anbetracht der für das nächste Jahrzehnt prognostizierten Senkung landwirtschaftlicher Förderungen ist das Projekt eine einzigartige Gelegenheit für die Bauern.

FUNKTIONSWEISE

Die im Mais gespeichert Energie liegt in Form von Stärke vor: Stärke als Naturpolymer. Die Wissenschaftler bei Novamont haben sich für ein Verfahren stark gemacht, bei dem Polymere aus Stärke gewonnen und in eine Substanz umgewandelt werden, die genauso wie herkömmliche Kunststoffe produziert werden kann.

Stärke besteht aus zwei Hauptkomponenten, die in Form organisierter Körner vorliegen. Bastioli und ihre Kollegen entdeckten, dass sich beide Strukturen zu einem Komplex spezieller synthetischer Polymere umwandeln ließen, die sich wie gewöhnliche Kunststoffe verhalten. Diese tröpfchenförmigen Strukturen machen die Stärke wasserfest. Durch die Komplexierung der Stärke mit variablen Mengen von Komplexbildnern (natürlichen, aus erneuerbaren Quellen, synthetischen) werden verschiedene supramolekulare Strukturen aufgebaut, die sich durch eine Reihe unterschiedlicher Eigenschaften auszeichnen. Die Entdeckung führte zur Entstehung von Mater-Bi, der ersten Familie industrieller Biopolymere auf Grundlage von Stärke unter Wahrung der photosynthetisch erzeugten chemischen Struktur.

Mater-Bi wird im Werk Terni in Italien aus landwirtschaftlichen Stoffen, wie Maisstärke, in Form von Pellets hergestellt. Die Produktionsbetriebe der Tragetaschen bzw. Müllbeutel schmelzen diese Pellets einfach ein und verfahren damit genauso wie bei herkömmlichen Kunststoffen. In den meisten Fällen zeigen Biokunststoffe sogar eine bessere Leistung als Kunststoffe auf Erdölbasis und sind darüber hinaus noch vollständig bioabbaubar und kompostierbar. Das senkt die Umweltbelastung auf ein Minimum.

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