Einfluss und Nachweis von biologisch abbaubaren Werkstoffen in der Umwelt (BAWIU)

Jedes Jahr gelangen in der Schweiz rund 14'000 Tonnen Kunststoffe in die Böden und in die Gewässer. Ursache ist der Gebrauch von Kunststoffprodukten sowie die unsachgemässe Entsorgung von Kunststoffabfällen. Die Einträge von Kunststoffen in die Umwelt müssen im Sinne des Vorsorgeprinzips so weit wie möglich reduziert werden. Eine mögliche Lösung hierfür könnte der Einsatz von biologisch abbaubaren Werkstoffen (BAW) sein.

Mittlerweile gibt es viele biologisch abbaubare Materialien und Produkte auf dem Markt und das Thema BAW gerät dadurch immer mehr in den Fokus von Politik und Öffentlichkeit. Die Verwendung von BAW, z.B. biologisch abbaubare Kunststoffe, bietet viele Chancen, birgt jedoch auch Risiken. Wenn Kunststoffprodukte, die normalerweise in der Natur landen (z.B. Geotextilien zur Hangsicherung, Feuerwerkskörper, etc.), durch BAW ersetzt werden, kann dies von grossem Vorteil sein. «Biologisch abbaubar» bedeutet aber nicht, dass sich das Material unter allen Umständen abbaut.

Die Abbaubarkeit von BAW hängt einerseits von den Materialeigenschaften (chemisch und physikalisch), andererseits von den Umgebungsbedingungen (biotisch und abiotisch) ab. Stimmen diese Bedingungen nicht, so kommt es nicht oder nur zu einem unvollständigen Abbau. Das heisst, ein bioabbaubarer Plastiksack, der sich auf einer Kompostieranlage abbaut, baut sich nicht unbedingt auf dem Feld, im Wald oder in der Tiefsee ab. Dies ist den Verbraucherinnen und Verbrauchern kaum bewusst, wodurch BAW oft nicht korrekt entsorgt werden (z.B. bewusstes Littering).

Mit der Studie BAWIU - Biologisch abbaubare Werkstoffe in der Umwelt - sollen die Umweltauswirkungen von BAW bestimmt und eine Grundlage geschaffen werden, wo der Einsatz von BAW sinnvoll und wo ihr Einsatz für die Umwelt nachteilig ist. Verschiedene BAW werden auf ihre Materialeigenschaften, Abbauarbeit und Umweltrelevanz untersucht. Des Weiteren soll die Analytik von BAW in organischen Proben vorangetrieben werden, denn der Nachweis von BAW ist ein zentraler Schritt zur Immissionsreduktion von schlecht abbaubaren BAW. Die Ziele des Projekts BAWIU umfassen unter anderem folgende Punkte:

• Ist-Zustand von BAW in der Schweiz im Vergleich zu angrenzenden EU-Ländern (FR, DE, IT, AT, FL) beurteilen
• Entscheidungshilfe für die Entsorgung von BAW
• Immissionsreduktion durch Weiterentwicklung von Nachweismethoden von BAW in Boden, Kompost und Gärgut
• Unterscheidung zwischen umweltbelastenden BAW-Materialien und umweltfreundlichen BAW ermöglichen

Ergebnisse

Biologisch abbaubare Werkstoffe in der Schweiz: Chancen und Herausforderungen

Biologisch abbaubare Werkstoffe (BAW) gewinnen in der Schweiz zunehmend an Bedeutung, da sie als umweltfreundlichere Alternative zu herkömmlichen Kunststoffen gelten. Noch unklar ist jedoch, wie effektiv diese Materialien unter realen Bedingungen abgebaut werden, welchen Einfluss sie auf die Umwelt ausüben und wie man sie zuverlässig nachweisen kann. Das Projekt BAWIU des Instituts für Umwelt und Natürliche Ressourcen der ZHAW untersuchte diese Fragen – durch die Auswertung von Marktinformationen, wissenschaftliche Studien und eigener Laborversuche.

Marktentwicklung in der Schweiz

Im Jahr 2022 wurden bei einer Umfrage rund 8’600 Tonnen BAW zurückgemeldet – fast dreimal so viel wie 2016. Zwar machen sie weiterhin nur einen kleinen Anteil des gesamten Kunststoffverbrauchs aus, doch besonders im Gastgewerbe und im Take-away-Bereich gewinnen sie an Bedeutung. Die meisten Produkte bestehen aus Cellulose, PLA oder PBAT. Ein Teil dieser Materialien wird über das Grüngut in Vergärungs- oder Kompostierungsanlagen entsorgt, ein weiterer Teil landet in der Kehrichtverbrennung. Damit BAW sinnvoll eingesetzt werden, braucht es bessere Produktinformationen, klare Entsorgungshinweise und abgestimmte Sammel- und Verwertungswege.

Gesetzliche Vorgaben und Kennzeichnung

Die Schweizer Regelungen orientieren sich stark an der EU. Dort gilt: BAW sollten nur eingesetzt werden, wenn sie tatsächlich Vorteile für Umwelt oder Entsorgung bieten – und nicht als Ersatz für Massnahmen wie Abfallvermeidung oder Wiederverwendung. Besonders wichtig ist eine verständliche Kennzeichnung, damit Konsumentinnen und Konsumenten genau wissen, wie sie ein Produkt korrekt entsorgen.

Zentrale Ergebnisse

• Abbaubarkeit: Die Analyse wissenschaftlicher Literatur zeigt, dass viele Materialien unter natürlichen Bedingungen deutlich langsamer abgebaut werden als im Labor. Wirklich zuverlässig abbaubar ist vor allem PHA. Andere Materialien wie PLA, PBAT oder PBS zerfallen langsamer oder nur teilweise.
• Umweltwirkung: Erste Studien weisen zudem darauf hin, dass auch BAW unerwünschte ökologische Effekte haben können. Additive und Materialmischungen beeinflussen die Wirkung stark.
• Umweltmonitoring: Um BAW künftig im Umweltmonitoring verlässlich bewerten zu können, wurden im Projekt Analyseansätze erprobt und weiterentwickelt, um BAW in Boden, Kompost und Gärresten nachzuweisen. Die Ergebnisse liefern eine erste methodische Grundlage zur Untersuchung realer organischer Proben und zeigen zugleich auf, wo die aktuellen Grenzen der Analytik liegen.

Fazit

Biologisch abbaubare Werkstoffe bieten Chancen, erfordern jedoch klare Regeln, realistische Tests und transparente Kommunikation. Nur so können sie umweltgerecht eingesetzt und ihr Potenzial sinnvoll genutzt werden.