Veränderung der Materialeigenschaften und -struktur von biologisch abbaubaren Folien während der Kompostierung

• Simone Otto
• Prof. Dr. Heinz Borg
• Prof. Dr.-Ing. habil. Rainer Schnabel
• Dr. oec. Werner Anton
• Dr. rer. nat. Manfred Jank

Biologisch abbaubare Kunststoffe (BAK) haben in den letzten Jahren ein verstärktes Interesse gefunden, da man diese prinzipiell, sobald sie zum Abfall geworden sind, biologisch über die Kompostierung verwerten kann. BAK sind deshalb für den Einsatz in Bereichen prädestiniert, in denen Kurzlebigkeit und Verschmutzung durch organische Substanzen (z. B. Lebensmittelreste) während des Gebrauchs dominieren, wie u. a. in der Abfallsammlung im Haushalt, der Landwirtschaft und einigen Bereichen der Verpackungsindustrie. Abfallbeutel aus biologisch abbaubaren Kunststoffen sind eine besonders sinnvolle Variante zur Optimierung der Bioabfallsammlung im Haushalt, da ihr Einsatz den Reinigungsaufwand des Vorsortiergefäßes reduziert und sie gleichzeitig mit dem Abfall entsorgt werden können.

Seitens der Abfallwirtschaft wird der Einsatz der neuartigen Produkte aufgrund des Kunststoffcharakters noch kritisch beobachtet. Bei der Kompostierung muss sichergestellt werden, dass diese Materialien unter den realen Bedingungen in Kompostierungsanlagen vollständig und rückstandsfrei abgebaut werden, damit die Qualität der erzeugten Komposte optisch und chemisch nicht beeinträchtigt wird. Wissenschaftliche Untersuchungen haben bereits gute Gebrauchseigenschaften von biologisch abbaubaren Abfallbeuteln sowie ihre Kompostierbarkeit (Desintegration) innerhalb der praxisüblichen Rottedauer belegt. Die Desintegrationszeiten der untersuchten Arten von Abfallbeuteln variierten dabei allerdings stark. Diese Untersuchungen ermöglichen jedoch keine Aussagen zu den Abbaumechanismen dieser neuen Werkstoffgeneration.

Um nähere Kenntnisse dazu zu gewinnen, wurden die Zugeigenschaften sowie die mikroskopisch und röntgenologisch erfassbaren Strukturveränderungen von Folien der Sorte Ecoflex nach unterschiedlichen Rottezeiten in einer offenen, unbelüfteten Miete untersucht. Schon nach kurzer Rottezeit wiesen die Folien erheblich verringerte Zugfestigkeiten gegenüber der Neuware auf, selbst wenn sie noch gut erhalten aussahen. Mit zunehmender Rottedauer nahmen die Werte weiter ab. Die mikroskopischen und röntgenologischen Untersuchungen zeigten einen ungleichmäßigen Abbau der Folien an der Oberfläche, was auf einen unterschiedlich schnellen Abbau der verschiedenen Bestandteile der Folie hindeutet. Nach fortgeschrittener Rottedauer gab es auch Hinweise auf eine Verringerung der Kettenlänge. Beide Faktoren führen zu einer Abnahme der Zugfestigkeit, welche die schon nach kurzer Rottedauer unter dem Mikroskop erkennbaren Mikrorisse erklärt. Die Mikrorisse gingen später in Makrorisse über. Letztlich war eine Auflösung der Materialstruktur zu erkennen.

Seiten 480 - 484