Hintergrundwissen zu Kunststoffen

Hintergrundwissen zu Kunststoffen

 

Becher, Tüten, Flaschen, Folien, Kleidung, Möbel, Spielsachen: Kunststoff begegnet uns praktisch überall. Allein in Deutschland werden Jahr für Jahr rund 20 Millionen Tonnen Kunststoff produziert. Und in Zukunft wird es wohl noch mehr werden. Aber was ist Kunststoff eigentlich genau? Seit wann gibt es Plastik und wie sieht es mit den Folgen für die Umwelt aus?

 

Hier etwas Hintergrundwissen zu Kunststoffen 

 

Die Geschichte der Kunststoffe beginnt Mitte des 19. Jahrhunderts.

Kunststoff ist ein Material, dass komplett künstlich hergestellt wird. Wie vieles andere, ist dabei auch Kunststoff letztlich aus der Not heraus entstanden. Mitte des 19. Jahrhunderts wurden die gebräuchlichen Rohstoffe wie Metall und Holz knapp.

Eine Folge der Rohstoffknappheit waren spürbar höhere Preise. Gleichzeitig stieg die Bevölkerungszahl konstant an und so wurde auch der Bedarf an alltäglichen Gegenständen immer größer. Also suchte die Forschung nach Möglichkeiten, um die herkömmlichen Rohstoffe kostengünstig zu ersetzen. Im Jahre 1839 stellte ein Mann namens Charles Goodyear fest, dass Gummi entsteht, wenn er den Saft des Kautschukbaumes erhitzt und mit Schwefel anreichert. Er nahm das Material und goss Handschuhe daraus.

Damit waren Gummihandschuhe erfunden. Bis zur industriellen Herstellung von Kunststoffen sollte es aber noch ein wenig dauern. Zwischenzeitlich waren Hartgummi, Zellulose und Linoleum entwickelt worden, die industrielle Fertigung von Kunststoffen begann jedoch erst im Jahre 1909 mit Bakelit. Bakelit ist robust, langlebig, hitze- und säurebeständig und wurde deshalb für die verschiedensten Gegenstände verwendet, angefangen bei Telefonen und Radios über Töpfe, Schmuck und Spielzeug bis hin zu Autos.

Nur drei Jahre später wurde ein Kunststoff erfunden, der uns bis heute begleitet, nämlich Polyvinylchlorid oder kurz PVC. In der Folgezeit wurde an den bestehenden Rezepturen gefeilt und es wurden immer neue Kunststoffe entwickelt, wodurch uns heute eine Fülle an verschiedensten Kunststoffen für die unterschiedlichsten Zwecke zur Verfügung steht.

 

Kunststoffe bestehen aus Polymeren.

Es gibt eine Gemeinsamkeit, die alle Kunststoffe miteinander verbindet. Sie bestehen nämlich alle aus Polymeren. Polymere sind lange Molekülketten. Die Moleküle werden aus Rohstoffen wie Erdöl, Erdgas oder Kohle gewonnen und durch Kohlenstoffverbindungen fügen sich die einzelnen Moleküle zu Ketten zusammen. Eine Molekülkette kann je nach Kunststoff aus wenigen tausend oder aus über einer Million Molekühlen bestehen.

Über die Eigenschaften eines Kunststoffs bestimmen in erster Linie die Zusatzstoffe, mit denen er angereicht wird. Bei diesen Zusatzstoffen kann es sich beispielsweise um Sauerstoff, Stickstoff, Schwefel oder Wasserstoff handeln. Die Teilchen der Zusatzstoffe nehmen Einfluss darauf, in welcher Form sich die Molekülketten verzweigen und zu welchen Wechselwirkungen es dadurch kommt.

Im Ergebnis ist ein Kunststoff dann beispielsweise hart und fest, während ein anderer Kunststoff weich ist und sich biegen lässt. Handelt es sich um einen Kunststoff, der sich bei Hitze verformt, so gehört dieser Kunststoff in die Gruppe der Thermoplaste. Das Gegenstück dazu sind die hitzebeständigen Duroplaste. Als Elastomere wiederum werden Kunststoffe bezeichnet, die so elastisch sind, dass sie immer wieder ihre Ausgangsform annehmen. 

 

Die Entwicklung der Kunststoffe ist noch lange nicht zu Ende.

Von den rund 20 Millionen Tonnen Kunststoff, die jedes Jahr in Deutschland produziert werden, wird über ein Drittel zu Verpackungen aller Art verarbeitet. Etwa 5 Millionen Tonnen werden für die Herstellung von Haushaltsgegenständen und Möbeln, in der Medizin und in der Landwirtschaft verwendet.

Ungefähr die gleiche Menge nutzt die Baubranche, ein kleiner Teil fließt außerdem in die Autoindustrie. 

Aber auch wenn es mittlerweile Plastik in allen nur erdenklichen Formen gibt, ist das Ende der Fahnenstange noch lange nicht erreicht. Die meisten Kunststoffe werden aus Erdöl, einige auch aus Erdgas oder Kohle gewonnen. Diese Rohstoffe werden jedoch immer knapper und damit auch immer teurer. Die Forschung arbeitet deshalb mit Hochdruck an den sogenannten Biokunststoffen.

Sie bestehen aus Mais, Zuckerrohr, Soja und anderen nachwachsenden Rohstoffen oder aus ohnehin vorhandenen Abfallprodukten. Schon heute finden sich in den Supermärkten Einkaufstüten mit Mais oder Cellulose. Noch müssen aber meist klassische Kunststoffe beigemischt werden, um die notwendige Reißfestigkeit zu erreichen.

Auf der anderen Seite sucht die Forschung nach Möglichkeiten, um die Eigenschaften von Kunststoffen noch stärker auszuweiten. So sollen Kunststoffe in Zukunft beispielsweise dazu beitragen, dass Lebensmittel länger frisch bleiben. Moderne Plastikverpackungen für Obst und Gemüse etwa sollen den Reifungsprozess verhindern.

Stark positive geladene und antibakteriell ausgestattete Folien sollen die Haltbarkeit von Fleischprodukten verlängern, indem sie Mikroorganismen bei einer Berührung mit dem Material abtöten. Viele moderne Kunststoffe stehen aber noch am Anfang ihrer Entwicklung und es wird sicher noch ein paar Jahre dauern, bis sie marktreif sind.    

 

Kunststoffe schonen die Umwelt und schaden ihr.

Verglichen mit Werkstoffen wie Metall oder Holz ist Plastik recht preiswert. Da Kunststoffe zudem ein geringeres Gewicht auf die Waage bringen, sind leichtere Bauweisen möglich. Ein geringes Gewicht wiederum senkt den Energieverbrauch und schont damit die Umwelt. Auf der anderen Seite entstehen hochgiftige Dämpfe, wenn Plastik verbrennt. Die Entsorgung von Schadstoffen ist teuer und aufwändig.

Einfach abzuwarten, bis sich die Kunststoffe von alleine zersetzt haben, ist aber auch kaum möglich, denn das würde viel zu lange dauern. Zudem würden sich im Laufe der Zeit Chemikalien lösen und in den Boden gelangen oder von Tieren aufgenommen werden. Dies wiederum könnte dann auch dem Menschen schaden.

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