Bio-PP

Beide hier aufgeführten Unternehmen erhalten den biobasierten Rohstoff nach den jeweiligen Anforderungen von dem finnischen Konzern Neste

LyondellBasell bietet potenziellen Abnehmern eine daraus hergestellte ca. 30% biobasierte PP Variante an (Größenordnung 5-10 kt pro Jahr). Die verfügbaren Varianten des aus einem Batchbetrieb stammenden Produkts können bei LyondellBasell in Wesseling angefragt werden. Bei wachsender Nachfrage sind auch höhere Gehalte an biogenen Rohstoffen möglich, die Volumina können potenziell deutlich größer werden. Der so hergestellte Kunststoff wird mit dem Produktnamen Circulen am Markt angeboten und ist für die Herstellung von Lebensmittelverpackungen freigegeben. Der Anteil von biobasiertem Kohlenstoff in dem Kunststoff wird durch die Radiokarbon-Analyse nachgewiesen. Im Juni 2021 haben LyondellBasell und Neste eine Vereinbarung zur langristigen Zusammenarbeit in diesem Bereich bekanntgegeben.

Borealis, in Kallo und Berringen (Belgien) startete ebenfalls Ende 2019 mit einem anteilig biobasierten PP. Bisher gibt es keine offiziellen Angaben zum biogenen C-Gehalt.

Da der Werkstoff bisher nur wenige Monate auf dem Markt ist können dazu noch keine Angaben gemacht werden.

Aller Voraussicht nach können die meisten unter Bio-PE genannten Verarbeiter auch PP oder biobasiertes PP verarbeiten. Außerdem können alle Kunststofffirmen, die aus fossilem PP Verpackungen herstellen, die (teil-)biobasierten Varianten in ihrer Produktion einsetzen. Für den Kontakt mit Lebensmitteln muss das Material die entsprechende Zulassung haben.

PP ist einer der am häufigsten eingesetzte Packstoff bei Lebensmittelverpackungen – bedingt durch den günstigen Preis bei gleichzeitig umfassendem Leistungsprofil.

Von Bedeutung ist, dass für eine Verklebung und Bedruckung besondere Vorbehandlungen erforderlich sind, während eine Verschweißung im Allgemeinen unproblematisch umzusetzen ist. Einsatzbereiche sind Folien, häufig als Verbundfolien und Beutel (auch für MAP geeignet). Mit dem Blasformverfahren werden Hohlkörper wie Flaschen und Behälter, sowie Becher z.B. für Molkereiprodukte (auch durch Tiefziehen) hergestellt. PP ist auch für sterilisierbare Verpackungengeeignet.

Folien/Beutel: alle Arten von Folienverpackungen, z.B. Beutel für Tiefkühlprodukte und gekühlte Produkte (MAP-geeignet)

Becher: alle Arten von Behälterverpackungen, Trays, Kosmetik

Flaschen: Kosmetik, Getränke, Wasch- und Reinigungsmittel, Chemikalien

Sonstige Anwendungen: Verschlüsse, Kanister, Tuben

PP ist beständig gegenüber fast allen polaren Lösungsmitteln, Säuren, Laugen, Wasser und Alkohol. Es hat eine gute Temperaturbeständigkeit und ist in einem weiten Temperaturbereich verarbeitbar. In der CAMPUS® Werkstoffdatenbank für Kunststoffe sind die Eigenschaften der Kunststoffe abrufbar.

Biobasiertes Propylen kommt in der Natur nicht vor, es lässt sich jedoch aus diversen biogenen Quellen durch chemische Transformation erzeugen. Der finnische Konzern Neste stellt seit 2019 seinen Partnern LyondellBasell in Wesseling (D), und Borealis in Kallo und Beringen (B) sogenanntes „Bio-Naphtha“ (hydrierte Pflanzenöle, zum großen Teil aus Altfetten oder Non-Food-Ölen) zur Verfügung. LyondellBasell bietet potenziellen Abnehmern eine daraus hergestellte ca. 30% biobasierte PP Variante an (Größenordnung 5-10 kt pro Jahr). Die verfügbaren Varianten des aus einem Batchbetrieb stammenden Produkts können bei LyondellBasell in Wesseling angefragt werden. Bei wachsender Nachfrage sind auch höhere Gehalte an biogenen Rohstoffen möglich, die Volumina können potenziell deutlich größer werden.

Borealis startete Ende 2019 mit einem ebenfalls anteilig biobasierten PP (bisher keine offiziellen Angaben zum biogenen C-Gehalt).

Je nachdem wie sich diese Verfahren und Ansätze entwickeln, sind auf Sicht der nächsten drei Jahre biobasierte Gehalte von bis ca. 75% möglich. Je nach biobasiertem Gehalt und Marktbedingungen ist mit einem deutlichen Preisaufschlag (Größenordnung 50-100%) zu rechnen. Die Mehrkosten könnten in Zukunft auch durch Verrechnung mit einem CO2-Emissionspreis oder durch Kunststoffsteuer-Rabatte entlastet werden. Diese Modelle sind denkbar, allerdings kurzfristig nicht zu erwarten.

Die Rohstoffe, die für die Herstellung von biobasiertem PP in heute bereits verfügbaren Prozessen eingesetzt werden können, sind vielfältig. Bio-Naphtha von Neste kann aus einer Vielzahl von (pflanzen-) ölhaltigen Quellen erzeugt werden, die Rohstoffe sind üblicherweise ISCC PLUS zertifiziert und damit genau hinsichtlich Zusammensetzung und Anbau- bzw. Prozesskette definiert. Da Neste zum großen Teil keine frisch erzeugten Lebensmittelöle, sondern Nebenprodukte oder Abfälle einsetzt, ergibt sich eine sehr geringe Wirkung auf die Landnutzung und alle anderen agrarisch dominierten Ökobilanzindikatoren.

Da der Prozess der Propylen- und Polypropylenherstellung wie auch die Anwendungsleistungen und Entsorgungsvarianten für biobasierte und fossil basierte Varianten identisch sind, entscheidet alleine der „Umweltrucksack“ der Rohstoffe über die zukünftig zu erwartende ökobilanzielle Differenzierung. Aufgrund der CO2-Bindung aus der Atmosphäre durch pflanzenbasierte Rohstoffe ist auch bei Bio-PP ein genereller Vorteil bei den Indikatoren CO2 Emissionen (Klimaschutz) und Verbrauch fossiler Rohstoffe (Ressourcenschutz) gegenüber mineralölbasierten Rohstoffen zu erwarten. Bei anderen Indikatoren wird es positive und negative Vergleichsergebnisse geben, die dann individuell zu gewichten wären.

Im Mai 2020 hat die Universität Utrecht eine Studie mit der Ökobilanz zu Bio-PP auf Basis von Altspeiseölen veröffentlicht. Diese wurde als Teil einer großen EU-Biokraftstoff-Studie erarbeitet.

Auf normierter und gewichteter Basis werden die Umweltauswirkungen von auf Basis von Altspeiseölen hergestelltem PP durch den Klimawandel (28%), die Nutzung fossiler Ressourcen (23%) und den Wasserverbrauch (11%) dominiert. Die folgenden ökologischen Hotspots werden identifiziert: der Polymerisationsprozess (38%), die Produktion von Wasserstoff (21%), die Produktion von LPG (18%) und die Verbrennung von LPG (8%). Im Vergleich zu petrochemischem PP können durch auf Basis von Altspeiseölen hergestelltem PP von der Wiege bis zum Werkstor je nach gewähltem Allokationsansatz Wirkungsreduktionen von 40-62% für den Klimawandel und 80-86% für die Nutzung fossiler Brennstoffressourcen erreicht werden. Bei anderen Wirkungskategorien wird der ökologische Fußabdruck von biobasiertem PP stark durch die Wahl der Zuteilungsmethode beeinflusst.

Bio-Naphtha von Neste kann aus einer Vielzahl von (pflanzen-)ölhaltigen Quellen erzeugt werden, die Rohstoffe sind üblicherweise ISCC PLUS zertifiziert und damit genau hinsichtlich Zusammensetzung und Anbau- bzw. Prozesskette definiert.

In Europa werden derzeit keine Speiseöle aus gentechnisch veränderten Ölpflanzen gewonnen. Deshalb wird derzeit eine allenfalls sehr geringe Wahrscheinlichkeit eines Eintrages in die Rohstoffe des Bio-Naphtha von Neste gesehen.

Biobasiertes PP hat die gleichen Eigenschaften in Bezug auf das Recycling (Drop-in-Lösung) wie konventionelles PP und kann daher problemlos mit diesem zusammen recycelt werden.

Es ist jedoch zu beachten, dass, trotz des an sich gut ausgebauten PP-Recyclingsystems, viele PP-Folien nicht recycelt, sondern stattdessen thermisch verwertet werden (Verbrennung). Dies betrifft vor allem Folien < 2 x 2 cm. Eine Verbrennung des biomassebasierten PP ist möglich. Es ist stabil bei Deponierung und nicht biologisch abbaubar.

Im Mai 2020 hat die Universität Utrecht eine Studie mit der Ökobilanz zu Bio-PP auf Basis von Altspeiseölen veröffentlicht. Diese wurde als Teil einer großen EU-Biokraftstoff-Studie erarbeitet.

Auf normierter und gewichteter Basis werden die Umweltauswirkungen von auf Basis von Altspeiseölen hergestelltem PP durch den Klimawandel (28%), die Nutzung fossiler Ressourcen (23%) und den Wasserverbrauch (11%) dominiert. Die folgenden ökologischen Hotspots werden identifiziert: der Polymerisationsprozess (38%), die Produktion von Wasserstoff (21%), die Produktion von LPG (18%) und die Verbrennung von LPG (8%). Im Vergleich zu petrochemischem PP können durch auf Basis von Altspeiseölen hergestelltem PP von der Wiege bis zum Werkstor je nach gewähltem Allokationsansatz Wirkungsreduktionen von 40-62% für den Klimawandel und 80-86% für die Nutzung fossiler Brennstoffressourcen erreicht werden. Bei anderen Wirkungskategorien wird der ökologische Fußabdruck von biobasiertem PP stark durch die Wahl der Zuteilungsmethode beeinflusst.

Je nachdem wie sich diese Verfahren und Ansätze entwickeln, sind auf Sicht der nächsten drei Jahre biobasierte Prozentgehalte von bis ca. 75% möglich.

LyondellBasell bietet potenziellen Abnehmern eine ca. 30% biobasierte PP-Variante an (Größenordnung 5-10 kt pro Jahr). Die verfügbaren Varianten des aus einem Batchbetrieb stammenden Produkts können bei LyondellBasell in Wesseling angefragt werden. Bei wachsender Nachfrage sind auch höhere Gehalte an biogenen Rohstoffen möglich, die Volumina können potenziell deutlich größer werden. Der so hergestellte Kunststoff wird mit dem Produktnamen Circulen am Markt angeboten und ist für die Herstellung von Lebensmittelverpackungen freigegeben. Der Anteil von biobasiertem Kohlenstoff in dem Kunststoff wird durch die Radiokarbon-Analyse nachgewiesen.

Borealis, in Kallo und Berringen (Belgien) startete ebenfalls Ende 2019 mit einem anteilig biobasierten PP. Bisher gibt es keine offiziellen Angaben zum biogenen C-Gehalt.

PP wird auch häufiger im Materialverbund eingesetzt; dann gilt es den biobasierten Anteil des gesamten Materialverbundes zu berücksichtigen.

Die Sammlung der pflanzlichen Öle und insbesondere die Verarbeitung zu PP erfolgt in EU-Staaten. Somit gelten die Sozialstandards in der EU.