WERKSTOFFE: Preiswert, nützlich, unvergänglich

Ausgabe 03/2024

Wir verwenden sie täglich und träumen heimlich von einer Welt ohne sie. Doch Kunststoffe werden nicht mehr verschwinden. Gerade deswegen muss sich unser Umgang mit ihnen ändern. Von Kay Meiners

Die fingerdicken Stäbchen aus dunklem Kunstharz sehen ein wenig aus wie Bonbonmasse, sind aber hart. Die Form und ihr halbkugeliges Ende verdanken sie den Reagenzgläsern, in denen das Harz einst aushärtete. Reindert Groot aus Amsterdam, ein Sammler und Chronist des Plastikzeitalters, zählt die Materialprobe zu seinem wertvollsten Besitz. „Diese Stäbchen sind das älteste vollsynthetische Polymer der Welt“, sagt er, Kunststoff aus dem Jahr 1907. Groot hat die Probe in den USA aufgetrieben. Sie befand sich nach einem Jahrhundert noch bei einem Urenkel des belgisch-amerikanischen Chemikers Leo Baekeland, der die Masse einst in seinem Privatlabor in Yonkers im Bundesstaat New York aus Phenol und Form­aldehyd zusammenkochte. „Später einmal soll sie in einem belgischen Museum zu sehen sein“, sagt Groot.

Das Kunstharz war eine Erfindung, die die Welt veränderte. Baekeland benannte sie nach sich selbst: Bakelit. In sein Tagebuch schrieb er: „Wenn ich mich nicht sehr täusche, wird sich diese Erfindung in der Zukunft als wichtig erweisen.“ Baekeland lieferte der Industrie einen neuen Werkstoff, ein gemahlenes Pulver, das in Pressformen aus Stahl unter Hitze und Druck zu jedem gewünschten Gegenstand erstarrte: zu Radiogehäusen, Munitionsdosen, Trinkbechern. In den vergangenen 100 Jahren sind unzählige neue Kunststoffe dazugekommen, haben das Bakelit, das spröde war und nur in gedeckten Farben hergestellt werden konnte, längst aus den Haushalten verdrängt.  

Preiswert und nützlich

Was macht Kunststoffe so erfolgreich? „Es ist zunächst ganz einfach der Preis, der den Erfolg der Kunststoffe ausmacht“, sagt Rainer Dahlmann, Wissenschaftlicher Direktor Kreislaufwirtschaft am Institut für Kunststoffverarbeitung (IKV) in Industrie und Handwerk an der RWTH Aachen. Das Material, sagt Dahlmann, könne zudem bei relativ niedrigen Temperaturen geformt werden und in einem Schritt zu komplex funktionalen Produkten verarbeitet werden.

Die technikbegeisterten Generationen der 1930er bis 1960er Jahre feierten die Kunststoffe als Werkstoffe der Zukunft, die man nicht mehr der Natur entnahm, sondern nach Maß aus den Grundbausteinen des chemischen Periodensystems zusammensetzte. Kunststoffe verdrängten andere Werkstoffe wie Glas, Metall oder Keramik, die teurer und schwerer zu bearbeiten waren. Sie erwiesen sich als unglaublich wandelbar. In seinem Buch „Mythen des Alltags“ von 1957 beschrieb der französische Kulturkritiker Roland Barthes das Plastik als eine „alchemistische Substanz“ der Moderne, die jede erdenkliche Form annehmen könne – vom Juwel bis zum Plastik­eimer. Es war eine zwiespältige Liebeserklärung, denn schon damals zeichnete sich ab, dass die neue Welt voller nützlicher, billiger, aber auch banaler Gegenstände Traum und Albtraum zugleich war. 

Neben neuen Konsumartikeln, teilweise in spektakulären Designs, tauchten seit den 1960er und 1970er Jahren immer mehr Wegwerfpro­dukte und Einwegverpackungen auf. Erst die Energiekrisen der 1970er Jahre und die aufkommende Ökologiebewegung setzten Fragezeichen hinter diesen globalen Plastikboom. Mit Jute­taschen aus Bangladesch und dem Slogan „Jute statt Plastik“ schuf die Gesellschaft zur Förderung der Partnerschaft mit der Dritten Welt (GEPA) 1978 ein Produkt, das zum Symbol des Unbehagens mit der Plastikkultur wurde. 

Global steigt die Kunststoffproduktion weiterhin an. RWTH-Experte Dahlmann schätzt die Zahl der Polymer-Familien auf rund 150, die Zahl der Handelsprodukte geht in die Zehntausende. „Denken Sie nicht, Polyethylen sei gleich Polyethylen“, sagt er. „Je nach Länge der Molekülketten werden dem Material  ganz unterschiedliche Eigenschaften verschafft. Ein Kunststofftank braucht andere Eigenschaften als eine Plas­tiktüte.“ Dazu komme eine riesige Vielfalt an Modifikationen durch Additive als Weichmacher, Farbstoff oder UV-Schutz  – oder durch Füll- und Verstärkungsstoffe. „Die Vielseitigkeit führt zu ökonomischer Effizienz, etwa dadurch, dass man Leichtbau realisieren oder sehr leichte Verpackungen unter geringen Kosten herstellen kann, die das Produkt gut schützen und sich effizient transportieren lassen“

Ein Material, das nicht verrottet

Für die Riesenmoleküle moderner Kunststoffe werden fast immer fossile Rohstoffe, vor allem Erdöl, eingesetzt. Das Problem ist, dass Plastik, das auf Deponien, in der Natur oder im menschlichen Körper landet, nicht wieder verschwindet. Einmal in den Müll geworfen, zerbricht und zerreißt es lediglich in kleine Stücke. Kunststoffe verrotten in der Natur kaum, denn ihre molekulare Struktur bietet wenig Angriffsflächen für eine biologische oder chemische Zersetzung. Die mikroskopisch kleinen Teilchen finden sich inzwischen überall auf der Welt, etwa im Sand der Insel Hawai: 200 Gramm davon enthalten bis zu einem Gramm Mikroplastik, wie die Universität Denver herausgefunden hat. Gigantische Mengen von Kunststoff haben sich auf dem Meeresgrund abgelagert. Meerestiere ersticken an Plastik, das im Meer treibt, verhungern, weil ihr Magen mit Plastikmüll gefüllt ist, oder werden durch Zusatzstoffe vergiftet.

Auch Menschen nehmen bis zu fünf Gramm Mikroplastik pro Woche auf. Das meiste davon wird wieder ausgeschieden, doch was kleinste Partikel im Körper anrichten, ist erst in Ansätzen erforscht. Es gibt aber Hinweise auf entzündliche Reaktionen – und in einer Studie der Universität Wien Indizien dafür, dass Teilchen, die teil­weise nur einen Millionstel Meter groß sind, die Zellmigration von Krebszellen in andere Körperregionen verstärken und so möglicherweise die Metastasierung von Tumoren fördern könnten. Die Wissenschaftler befürchten, dass von dem Mikroplastik eine „chronische Toxizität“ ausgeht. Genau das ist das Dilemma: Kunststoffe stellen täglich millionenfach ihre Nützlichkeit unter Beweis. Kein Raumanzug, keine Medizintechnik, keine moderne Lebensmittelindustrie und kein Auto ist ohne sie denkbar. Doch sie belasten die Natur und werden mitunter zur Gefahr für den Menschen selbst.

Plastik ist Teil unserer Ökologie

Die Industriegesellschaft braucht polymere Werkstoffe. Doch gerade die günstigen Preise und der Einsatz für Einwegprodukte und Verpackungen haben dazu geführt, dass viele Konsumenten sie nicht sehr schätzen oder für minderwertig halten. Dieses Vorurteil, gepaart mit der Unmöglichkeit, sie rasch zu ersetzen, verstellt aber gerade den Blick auf reale Probleme, die bearbeitet werden müssen: die Abhängigkeit von fossilen Rohstoffen, die Umweltproblematik, das bis heute rudimentäre Recycling, das gerade durch die starke Individualisierung der Kunststoffe und den Einsatz in Verbundwerkstoffen  vor erhebliche Probleme gestellt wird. Der Gedanke liegt nahe, die große Vielfalt an Kunststoffen regulatorisch zu verkleinern. Dahlmann ist skeptisch: „Eine solche Einschränkung ist denkbar, allerdings muss man dann Einbußen in den Eigenschaften der Produkte selbst hinnehmen.“

Polymere Werkstoffe prägen seit einem Jahrhundert unsere Alltagskultur.  Die fossilen Ressourcen, die in die Kunststoffproduktion gehen, werden zuweilen überschätzt. Es sind nur rund vier bis sechs Prozent der geförderten Gesamtmenge, rund 70 Prozent finden Verwendung in anderen Segmenten der chemischen Industrie, im Transport und im Verkehr.  Trotzdem sind die Kunststoffprodukte  und  Kunststoffabfälle Teil des globalen Ökoystems, das nie wieder ganz plastikfrei sein wird. 

Weltweit landen die meisten Kunststoffe bis heute auf Deponien, werden verbrannt oder informell entsorgt.  Doch ist ein verantwortungsvoller Umgang mit ihnen möglich. Dazu gibt es viele Wege: den Verzicht, der Einsatz alternativer Werkstoffe, die Überprüfung der Anforderungen an Verpackungen oder Kunststoffprodukte oder die Entwicklung neuer Polymere, die fossilfrei, biologisch abbaubar oder besser recyclingfähig sind.  Die Defossilisierung und das Recy­cling sind die Trends der Zukunft. Sie werden die Art, wie wir Kunststoffe herstellen und verwenden, verändern. Und sie werden sie teurer machen. Allerdings, sagt Dahlmann, gelte das alles auch für andere Materialien: „Der Preisanstieg bei Kunststoff wird im Vergleich zu anderen Werkstoffen nicht überproportional hoch ausfallen.“