Eine Alternative sind Pflanzen: Aus Mais oder Getreide können durch Fermentation Polyhydroxyalkanoate (PHA) hergestellt werden. Diese "grünen" Kunststoffe haben ähnliche Eigenschaften wie Polystyrole, die in der Nahrungsmittel- und Verpackungsindustrie vielfältig eingesetzt werden. Von allen neu entwickelten alternativen Kunststoffen galten die PAHs als aussichtsreichste Kandidaten für den Ersatz von konventionellen Kunststoffen im großen Maßstab.

Und ihre Herstellung wirkt auf den ersten Blick sehr ökologisch und umweltschonend. Maisfelder sind zwar nicht mit einer Blumenwiese zu vergleichen, aber immer noch schöner als Fabrikschornsteine. Doch auch für die Produktion des biologisch abbaubaren Plastiks wird Energie verbraucht: Der Mais muß angebaut werden, dafür benötigen die Bauern Traktoren, Dünger und Pestizide. Nach der Ernte wird aus den Körnern in einer Anlage Glucose extrahiert, die dann von Mikroorganismen zu PHAs vergoren wird. Das verbraucht Energie in Form von Wärme. Zu guter Letzt werden die Zellen gewaschen, in einer Zentrifuge abgetrennt und aufgebrochen, um die PHAs zu gewinnen. Diese werden wiederum gewaschen und zentrifugiert, bevor sie aufkonzentriert und zu einem Pulver getrocknet endlich der Industrie zur Verfügung stehen.

Der gesamte Prozeß benötigt – verglichen mit der chemischen Polystyrolherstellung – das 19fache an Elektrizität, das 22fache an Wasserdampf und die siebenfache Menge an Wasser. Die Energiemenge für die Herstellung von etwa 450 Gramm des Alternativ-Plastiks entspricht so 1,084 Kilogramm fossilen Brennstoffs. Dieselbe Menge Polystyrol fordert dagegen nur 1,025 Kilogramm Erdöl. Das ist jedoch noch nicht alles: "Im Fermentationsprozeß müßte die gesamte Menge von 1.084 Kilogramm in Energie umgesetzt werden, während das chemische Verfahren nur etwa 570 Gramm benötigt. Damit ist die Umweltverschmutzung durch das 'grüne Verfahren' zusätzlich auch noch höher", erklärt Tillman Gerngross von der Thayer School of Engineering des Dartmouth College. Er stellte diese Ergebnisse einer Studie am 23. August 1999 auf einem Symposium der American Chemical Society in New Orleans vor.

"Es hört sich nach einer nachhaltigen Methode an, Pflanzen als Ausgangsstoff für die Kunststoffherstellung zu verwenden", sagt Gerngross. "Aber in diesem speziellen Fall wird der Fortschritt, einen erneuerbaren Rohstoff zu verwenden, durch den höheren Energieverbrauch außer Kraft gesetzt. Wir haben uns bisher vor allem auf die Herkunft des Rohstoffes konzentriert. Dadurch haben wir vergessen, die Energiemenge zu berücksichtigen, die der anschließende Produktionsprozeß verschlingt."

Der Wissenschaftler will mit seiner Studie aber nicht gegen alternative Produktionsverfahren im allgemeinen wettern. "Ganz und gar nicht", meint er. "Wir haben jetzt die Mittel, um den Umwelteinfluß von biologischen Prozessen zu erfassen. Manche Verfahren werden die Prüfung nicht bestehen, aber wir erwarten, daß andere gegenüber herkömmlichen Methoden überlegen sein werden."

Siehe auch

• Spektrum Ticker vom 18.5.1999
  "Langsamer Start der industriellen Biotechnologie"
  (nur für Ticker-Abonnenten zugänglich)
  
• Spektrum Ticker vom 15.4.1999
  "Kohlendioxid als Plastikrohstoff"
  (nur für Ticker-Abonnenten zugänglich)
  
• Spektrum der Wissenschaft 2/95, Seite 78
  "Kriterien für biologisch abbaubare Kunststoffe"
  (nur für Heft-Abonnenten online zugänglich)