Definition: Was bedeutet Plastik?
Plastik ist ein umgangssprachlicher Sammelbegriff für Kunststoffe, also Materialien, die überwiegend aus synthetisch oder halbsynthetisch hergestellten Polymeren bestehen. Kunststoffe können je nach Zusammensetzung hart, weich, elastisch, transparent, hitzebeständig oder besonders leicht sein. Aufgrund dieser vielseitigen Eigenschaften werden sie in Verpackungen, Fahrzeugen, Gebäuden, Elektronik, Medizin, Textilien und zahlreichen weiteren Bereichen eingesetzt.
Ein großer Teil der heute verwendeten Kunststoffe wird aus fossilen Rohstoffen wie Erdöl oder Erdgas hergestellt. Daneben existieren Kunststoffe aus nachwachsenden Rohstoffen sowie Materialien, die biologisch abbaubar sein können. Die große Verbreitung von Plastik bringt jedoch erhebliche Umweltprobleme mit sich, insbesondere durch hohen Ressourcenverbrauch, langlebige Abfälle und die Entstehung von Mikroplastik.
Herstellung von Plastik
Die Herstellung vieler Kunststoffe beginnt mit fossilen Rohstoffen. Erdöl oder Erdgas werden zunächst in Raffinerien und chemischen Anlagen in kleinere chemische Grundbausteine zerlegt. Zu den wichtigen Ausgangsstoffen gehören beispielsweise Ethylen und Propylen.
Aus diesen kleinen Molekülen entstehen durch chemische Reaktionen lange Molekülketten, die als Polymere bezeichnet werden. Je nach Ausgangsstoff und Herstellungsverfahren entstehen Kunststoffe mit unterschiedlichen Eigenschaften.
Polymerisation
Bei der Polymerisation werden viele kleine Moleküle, sogenannte Monomere, zu langen Ketten verbunden. Auf diese Weise entstehen beispielsweise Polyethylen und Polypropylen, die zu den weltweit am häufigsten verwendeten Kunststoffen gehören.
Die Eigenschaften des fertigen Materials können durch Molekülstruktur, Kettenlänge und weitere Bestandteile gezielt verändert werden. Dadurch lassen sich Kunststoffe für sehr unterschiedliche Anwendungen herstellen.
Wichtige Kunststoffarten
Kunststoffe werden häufig in Thermoplaste, Duroplaste und Elastomere eingeteilt. Thermoplaste können durch Erwärmung weich und formbar werden. Zu ihnen gehören beispielsweise Polyethylen, Polypropylen und Polyethylenterephthalat.
Duroplaste besitzen dagegen eine dauerhaft vernetzte Struktur und lassen sich nach dem Aushärten nicht erneut aufschmelzen. Elastomere sind besonders elastisch und können nach einer Verformung weitgehend in ihre ursprüngliche Form zurückkehren.
Polyethylen und Polypropylen
Polyethylen wird unter anderem für Folien, Flaschen, Rohre und Verpackungen verwendet. Je nach Herstellungsverfahren kann es unterschiedliche Dichten und Festigkeiten besitzen.
Polypropylen wird beispielsweise für Lebensmittelverpackungen, Haushaltswaren, Fahrzeugteile und technische Bauteile eingesetzt. Es ist leicht, vergleichsweise temperaturbeständig und chemisch widerstandsfähig.
Zusatzstoffe in Plastik
Kunststoffe bestehen häufig nicht ausschließlich aus dem eigentlichen Polymer. Verschiedene Zusatzstoffe können eingesetzt werden, um bestimmte Eigenschaften zu erzeugen oder zu verbessern.
Dazu gehören beispielsweise Weichmacher, Farbstoffe, Flammschutzmittel, UV-Stabilisatoren und Füllstoffe. Diese Stoffe können die Haltbarkeit, Flexibilität oder Brandsicherheit beeinflussen.
Umweltrelevanz von Zusatzstoffen
Einige Zusatzstoffe können sich während Herstellung, Nutzung oder Entsorgung aus Kunststoffprodukten lösen. Ihre Umwelt- und Gesundheitswirkung hängt von der jeweiligen chemischen Verbindung ab.
Besonders problematisch sind langlebige oder gesundheitsschädliche Stoffe. Deshalb werden bestimmte Zusatzstoffe reguliert oder durch weniger problematische Alternativen ersetzt.
Plastik im Alltag
Plastik ist aus vielen Bereichen des modernen Alltags kaum wegzudenken. Verpackungen schützen Lebensmittel und Produkte vor Feuchtigkeit, Verschmutzung und Beschädigung. Kunststoffbauteile können Fahrzeuge leichter machen und dadurch Energieverbrauch reduzieren.
Auch in Medizin und Hygiene besitzen Kunststoffe wichtige Funktionen. Einwegmaterialien, sterile Verpackungen, Schläuche und technische Komponenten ermöglichen Anwendungen, die mit anderen Materialien nur schwer umzusetzen wären.
Vorteile von Kunststoffen
Kunststoffe sind häufig leicht, formbar und korrosionsbeständig. Ihre Herstellung kann je nach Anwendung weniger Material benötigen als schwerere Werkstoffe. Außerdem können sie Wärme und Strom isolieren.
Diese Vorteile erklären ihre große wirtschaftliche Bedeutung. Gleichzeitig führen geringe Herstellungskosten und breite Verfügbarkeit dazu, dass viele Kunststoffprodukte nur kurze Zeit genutzt werden.
Plastikabfälle
Ein erheblicher Teil der Kunststoffproduktion entfällt auf kurzlebige Produkte und Verpackungen. Nach ihrer Nutzung werden sie zu Abfall. Werden Kunststoffabfälle nicht ordnungsgemäß gesammelt und behandelt, können sie in Böden, Flüsse und Meere gelangen.
Kunststoffe bauen sich in der Umwelt meist nur sehr langsam ab. Statt vollständig zu verschwinden, zerfallen viele Materialien unter Einfluss von Sonnenlicht, Wärme und mechanischer Belastung in immer kleinere Teile.
Langlebigkeit als Umweltproblem
Die hohe Beständigkeit von Kunststoffen ist während ihrer Nutzung häufig ein Vorteil. Nach der Entsorgung kann dieselbe Eigenschaft jedoch problematisch werden. Kunststoffreste können über Jahrzehnte oder länger in der Umwelt verbleiben.
Wind und Wasser können leichte Abfälle über große Entfernungen transportieren. Dadurch kann Plastik selbst in abgelegenen Regionen nachgewiesen werden.
Plastik in den Meeren
Kunststoffabfälle gelangen über Flüsse, Küstenregionen, Schifffahrt und andere Quellen in die Meere. Dort können größere Plastikteile an der Oberfläche treiben, absinken oder an Küsten angespült werden.
Meerestiere können sich in Kunststoffteilen verfangen oder sie mit Nahrung verwechseln. Verschlucktes Plastik kann den Verdauungstrakt blockieren oder die Nahrungsaufnahme beeinträchtigen.
Transport durch Flüsse
Flüsse sind wichtige Transportwege für Kunststoffabfälle aus dem Landesinneren in Küstengewässer. Starkregen und Hochwasser können zusätzlich Abfälle aus Siedlungen und Landschaften aufnehmen.
Eine wirksame Abfallwirtschaft an Land ist daher ein zentraler Bestandteil des Meeresschutzes. Je weniger Kunststoff unkontrolliert in die Umwelt gelangt, desto geringer ist auch der Eintrag in Flüsse und Meere.
Mikroplastik
Mikroplastik bezeichnet sehr kleine Kunststoffpartikel. Sie können entweder gezielt in kleiner Form hergestellt werden oder durch den Zerfall größerer Kunststoffprodukte entstehen.
Zu den Quellen gehören unter anderem Reifenabrieb, Textilfasern, Kunststoffabfälle und bestimmte industrielle Prozesse. Mikroplastik kann in Böden, Gewässern, Sedimenten und der Atmosphäre vorkommen.
Aufnahme durch Organismen
Kleine Kunststoffpartikel können von Wasserorganismen, Bodentieren und anderen Lebewesen aufgenommen werden. Welche langfristigen Auswirkungen daraus entstehen, hängt von Größe, Form, Konzentration und chemischer Zusammensetzung ab.
Zusätzlich können Kunststoffe bestimmte Schadstoffe enthalten oder an ihrer Oberfläche andere Verbindungen binden. Die ökologische Bewertung von Mikroplastik ist deshalb komplex.
Recycling von Plastik
Kunststoffabfälle können grundsätzlich auf verschiedene Weise verwertet werden. Beim mechanischen Recycling werden Abfälle sortiert, gereinigt, zerkleinert und anschließend erneut zu Kunststoffprodukten verarbeitet.
Wie gut dies funktioniert, hängt stark von Kunststoffart, Reinheit und Produktgestaltung ab. Gemischte oder stark verschmutzte Kunststoffabfälle sind schwieriger zu recyceln.
Qualitätsverlust beim Recycling
Bei manchen Kunststoffen verschlechtern sich die Materialeigenschaften durch wiederholte Verarbeitung. Zusätzlich können Farbstoffe, Additive und Vermischungen die Qualität des Recyclingmaterials beeinflussen.
Deshalb wird Kunststoffrecycling häufig durch den Einsatz neuer Rohstoffe ergänzt. Ein kreislauffähiges Produktdesign kann die Wiederverwertung verbessern.
Chemisches Recycling
Beim chemischen Recycling werden Kunststoffe in kleinere chemische Bestandteile zerlegt. Ziel ist es, daraus erneut Rohstoffe für die Kunststoffproduktion oder andere chemische Anwendungen zu gewinnen.
Solche Verfahren können auch für Kunststoffgemische interessant sein, die mechanisch schwer zu verwerten sind. Allerdings benötigen sie häufig viel Energie und befinden sich je nach Technologie in unterschiedlichen Entwicklungsstadien.
Verbrennung von Plastik
Kunststoffabfälle können in Müllverbrennungsanlagen energetisch genutzt werden. Dabei wird die enthaltene chemische Energie teilweise in Wärme und Strom umgewandelt.
Da viele Kunststoffe aus fossilen Rohstoffen bestehen, entsteht bei ihrer Verbrennung Kohlendioxid. Die energetische Nutzung führt zudem dazu, dass das Material anschließend nicht mehr stofflich recycelt werden kann.
Biokunststoffe
Biokunststoffe können aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt werden oder biologisch abbaubare Eigenschaften besitzen. Beide Merkmale sind nicht zwangsläufig miteinander verbunden.
Ein Kunststoff aus pflanzlichen Rohstoffen kann genauso langlebig sein wie ein fossiler Kunststoff. Umgekehrt können biologisch abbaubare Kunststoffe teilweise aus fossilen Ausgangsstoffen hergestellt werden.
Biologische Abbaubarkeit
Die biologische Abbaubarkeit hängt stark von Temperatur, Feuchtigkeit, Mikroorganismen und Materialzusammensetzung ab. Manche Produkte zerfallen nur unter industriellen Kompostierungsbedingungen ausreichend schnell.
Die Bezeichnung biologisch abbaubar bedeutet deshalb nicht automatisch, dass ein Kunststoff problemlos in der freien Natur verschwindet.
Plastik und Klimawandel
Die Herstellung vieler Kunststoffe benötigt fossile Rohstoffe und Energie. Entlang des gesamten Lebenszyklus entstehen dadurch Treibhausgasemissionen.
Zusätzliche Emissionen entstehen bei Transport, Verarbeitung und Verbrennung. Eine geringere Produktion kurzlebiger Kunststoffprodukte kann daher auch einen Beitrag zur Verringerung fossiler Rohstoffnutzung leisten.
Vermeidung und Wiederverwendung
Abfallvermeidung besitzt im Umgang mit Plastik eine besondere Bedeutung. Produkte, die gar nicht erst hergestellt oder nach einmaliger Nutzung entsorgt werden, verursachen keine entsprechenden Abfallmengen.
Mehrwegsysteme und langlebige Produkte können den Materialbedarf reduzieren, wenn sie ausreichend häufig genutzt werden. Auch Reparatur und Wiederverwendung verlängern die Nutzungsdauer.
Kreislauffähiges Produktdesign
Produkte lassen sich leichter recyceln, wenn sie aus wenigen gut trennbaren Materialien bestehen. Schwer lösbare Materialverbunde können die Wiederverwertung dagegen erschweren.
Ein kreislauffähiges Design berücksichtigt deshalb bereits bei der Entwicklung, wie Materialien am Ende der Nutzungsphase getrennt, wiederverwendet oder recycelt werden können.
Zusammenfassung
Plastik ist ein Sammelbegriff für eine große Gruppe vielseitiger Kunststoffe. Ihre geringen Kosten, ihr niedriges Gewicht und ihre hohe Beständigkeit haben zu einer weltweiten Verbreitung geführt. Gleichzeitig entstehen erhebliche Umweltprobleme durch kurzlebige Produkte, langlebige Abfälle und Mikroplastik.
Ein nachhaltigerer Umgang mit Kunststoff umfasst Vermeidung, Wiederverwendung, recyclinggerechtes Produktdesign und eine funktionierende Abfallwirtschaft. Da viele Kunststoffe aus fossilen Rohstoffen hergestellt werden, sind Materialeffizienz und Kreislaufwirtschaft zugleich für Ressourcen- und Klimaschutz von Bedeutung.
