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NatureWorks - Plastik aus Mais

NatureWorks ist ein Kunststoff der amerikanischen Firma Cargill, der aus Mais gewonnen wird. Weltweit der größte Produzent dieser Art. NatureWorks hat eine ausgesprochen breite Anwendungspalette: vom Kleidungsstück bis zum Teppich, von der Windel bis zu Klarsichtfolien und Verpackung.

Die Idee dahinter: Kunststoffe von ihrer petrochemischen Basis ablösen und aus nachwachsenden Rohstoffen, in diesem Fall einjährigen Pflanzen, gewinnen.

Allerdings, auch die Produktion von NatureWorks verbraucht fossile Energie, z.B. für die Prozesswärme während der Herstellung; alles in allem ergibt sich eine Reduzierung von fossiler Energie von 20 bis 50 Prozent. NatureWorks ist also kein „solarer Rohstoff“ (Hermann Scheer). Das Beispiel zeigt, wo Wirtschaft und Forschung derzeit stehen.

Umweltaktivisten kritisieren Cargill, weil die Firma offensichtlich auch gentechnisch veränderten Mais nutzt. Für die zentrale Technik – die Gewinnung von Polymeren aus Biomasse – spielt das allerdings keine Rolle.

Aus Sicht der Dematerialisierung stellt sich die Frage: Wie groß ist der ökologische Rucksack der verwendeten Biomasse? Wie hoch z.B. die Erosion? Darüber gibt es für NatureWorks zur Zeit keine klaren Daten. Der Weg zu nachhaltigen Industrieprodukten aus erneuerbaren Rohstoffen ist noch weit.Wahrscheinlich wird bei nachwachsenden Rohstoffen auch die Diskussion entstehen: Wofür verwendet man die vorhandene Biomasse? Um Lebensmittel (für die Hungernden der Welt) oder um Jogginganzüge zu produzieren? Auf absehbare Zeit ist das Produktionsniveau von „vegetable based plastic“ relativ gering. Aber die Frage wird im 21. Jahrhundert sicher an Bedeutung gewinnen.

Ein Durchbruch wäre, wenn man beim Mais für die Kunststoffproduktion nicht das eigentliche Korn verwenden würde, sondern die restliche Biomasse: also die nicht genutzten Teile des Kolbens, Blätter und Stiele – der größte Teil der produzierten Biomasse. Aus heutiger Sicht nur Abfall.

Die Firma

Cargill Dow, 1977 gegründet, ist ein Joint Venture von Cargill Incorporated und Dow Chemical. Cargill ist ein weltweites Unternehmen. Dow Chemical, ebenfalls ein Global Player, mit mehr als 3 500 Produkten aus dem Chemie- und Agrarbereich. Dagegen gibt sich die gemeinsame, allerdings rechtlich unabhängige Tochter mit rund 300 Beschäftigten recht bescheiden.

Die neue NatureWorks-Fabrik von Cargill Dow in Blair, Nebraska befindet sich in unmittelbarer Nähe von Cargills Sirup- und Ethanolfabriken, am Missouri, in einem großen Mais-Anbau-Gebiet.

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Das Produkt

NatureWorks ist chemisch gesehen ein Polymer, und sieht aus wie kleine, hellgelbe, halbtransparente Körner.

Die Entstehungsgeschichte: Aus Mais wird zuerst Stärke, dann Traubenzucker gewonnen. Durch Fermentierung entsteht daraus Milchsäure; ein Stoff, den wir alle schon mal beim Muskelkater gespürt haben, er entsteht z.B. bei Verbrennungsprozessen in Muskeln. In weitern Schritten werden aus der Milchsäure dann die Grundsubstanz NatureWorks.

Dahinter steht eine Jahrzehnte lange Forschungsgeschichte. Polylactid acid (PLA) – das ist der chemische Name von NatureWorks – wurde bereits im Jahr 1932 synthetisiert. Die grundsätzlichen Methoden haben sich nicht groß verändert. Nur die Rohstoffbasis. Der wissenschaftliche Vater von NatureWorks heißt Pat Gruber, ein Chemiker, der von Cargill den Auftrag erhalten hatte, neue Verwendungen von Mais-Zucker zu entwickeln. Die Suche nach den besten Fermentierungs- und Destillationsprozessen dauerte rund zehn Jahre. NatureWorks ist ein wissensintensives Produkt der Biotechnologie. Cargill Dow hat mittlerweile Hunderte von Patenten.

NatureWorks ist der Grundstoff, daraus können Fasern für Kleidungsstücke, aber auch Kunststofffolien oder Plastikbecher hergestellt werden. In Deutschland werden Füllungen für Kopfkissen daraus gefertigt, in Italien Verpackungen für Pasta.

Das Material ist kompostierbar, allerdings nur unter besonderen Umständen, hohen Temperaturen und großer Feuchtigkeit.

Einige Umweltschützer kritisieren die Verwendung von gentechnisch verändertem Mais. Der Sprecher der Firma, Michael O’Brien räumt ein, dass könne durchaus sein, auf dem amerikanischen Markt würde nicht zwischen normalem und Gen-Mais unterschieden; die beiden Ströme liefen auf dem Markt praktisch zusammen. Im übrigen seien in NatureWorks keine gentechnisch veränderten Strukturen festzustellen, das habe eine Studie ergeben.

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Perspektiven

Mais ist bislang die preisgünstigste Quelle für Traubenzucker: das Ausgangsprodukt für NatureWorks. Cargill Dow erkundet derzeit andere erneuerbare Ressourcen wie Weizen, Zuckerrüben und agrarische Reststoffe.

Cargill Dow ist noch ein sehr junges Unternehmen und doch der größte Produzent von Kunststoff aus nachwachsenden Rohstoffen. Wenn das Unternehmen seine Produktion von derzeit 140 000 Tonnen in etwa zehn Jahren auf eine Million Tonnen steigern kann, entspricht das einem halben Prozent der US-amerikanischen Maisproduktion. Für die Firma wäre das ein rasantes Wachstum; es zeigt aber auch, wie gering der Marktanteil für Material aus nachwachsenden Rohstoffen derzeit im Kunststoff-Bereich ist.

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