Die Plastik-Abfallmenge sei bei uns relativ konstant, sie liege bei etwa fünf Millionen Tonnen pro Jahr. Ein Großteil der Plastikindustrie habe sich inzwischen nach Asien verlagert, dort entstehe mittlerweile die Hälfte der weltweiten Produktion, ohne dass es vergleichbare Lösungen für die Abfallentsorgung gebe. Die größte Verschmutzung – Stichwort: „Marine Litter“, also Verunreinigung der Meere – finde deswegen nicht in Europa statt, sondern in Asien. „Der Rhein ist eben nicht der Ganges oder der Jangtse-Fluss“, so Quicker.

„Der Export von Kunststoffen und Herstellungstechniken ist gelungen“, bedauert auch Dr. Rüdiger Baunemann vom Branchenverband Plastics Europe Deutschland, „beim verantwortungsvollen Umgang damit sieht das leider etwas anders aus.“

Plastik ist leicht, formbar und günstig herzustellen

Dass Plastik überhaupt zum Problem geworden ist, hat viel mit der Wegwerfmentalität des modernen Menschen zu tun, fast die Hälfte des Materials wird für die Produktion von Verpackungen genutzt. Genauso hat sie aber etwas zu tun mit den Materialeigenschaften der künstlichen Stoffe: Plastik ist leicht, formbar und günstig herzustellen. Also doch ein Wunderwerkstoff? „Die Menschen konzentrieren sich auf die Konsumabfälle, nehmen aber nicht wahr, wie viel Nutzen Plastik in ihrem Alltag gleichzeitig bringt, etwa im Auto, als Baustoff, bei der Frischhaltung von Nahrungsmitteln“, meint Quicker.

Der hohe Nutzwert ist aber auch wiederum Teil des Problems, wenn man so will, der Wunderwerkstoff hat deswegen von Beginn an andere Materialien verdrängt. „Die Erfolgsgeschichte der Kunststoffe war von Anfang an ein Prozess der Ersetzung – einer der ersten Kunststoffe auf Zellulosebasis sollte zum Beispiel Ersatz schaffen für Billardkugeln aus Elfenbein“, weiß Dr. Rüdiger Baunemann vom Branchenverband Plastics Europe Deutschland.

Heute seien Kunststoffe oft auch der bessere Stahl oder das bessere Aluminium: Eine Boeing Dreamliner oder ein Airbus besteht aus bis zu 50 Prozent verstärkten Kunststoffen, bei Autos erobern hitzebeständige Kunststoffe den Motorraum, vom Ansaugstutzen bis zum Auspuffendtopf. „Große Windräder mit 120 Meter langen Rotoren wären ohne glasfaser- oder kohlefaserverstärkte Kunststoffe gar nicht möglich“, so Baunemann, „frühe Versuchsanlagen aus Stahl sind unter der Belastung einfach zusammengebrochen.“

Bis dahin mussten die Kunststoffe freilich einen langen Anlauf nehmen. Die große Frage hieß schon Mitte des 19. Jahrhunderts: Ließ sich die Natur mithilfe der organischen Chemie nachahmen? Immer öfter lautete die Antwort in diesen Jahren: Ja! So ersetzte Zelluloid etwa Schildpatt und Elfenbein und erlaubte es, neben Billardkugeln auch Kämme deutlich günstiger herzustellen. Naturseide wiederum konnte durch Kunstseide – bis heute als Viskose bekannt – ersetzt werden.

Nun waren diese Materialien zwar künstlich, ihre Ausgangsstoffe wie Zellulose allerdings nicht, sie findet man auch in der Natur vor. Das änderte sich erst mit Bakelit, erfunden vom belgischen Chemiker Leo Hendrik Baekeland. Als der 1905 ein Gemisch aus im Labor hergestellten Phenol und Formaldehyd in eine Form goss und aushärten ließ, hatte er den ersten vollsynthetischen Kunststoff der Welt erfunden.

Ob Telefonhörer, Schutzkontaktstecker oder Teller: Mit dem 100 Prozent künstlichen Werkstoff ließen sich bereits eine Menge Alltagsgegenstände verwirklichen – die nicht-leitenden Eigenschaften machten Bakelit dabei vor allem für die aufkommende Elektroindustrie interessant.

Materialien erleben im Zweiten Weltkrieg ihren ersten Höhenflug

Bis in die 1930er-Jahre kamen andere Klassiker wie Polyvinylchlorid (PVC), Polystyrol und Polyethylen hinzu – damit war die Grundlage für den Siegeszug der modernen Kunststoffe in allen Lebensbereichen geschaffen. Im Zweiten Weltkrieg erlebten die Materialien ihren ersten Höhenflug -- sprichwörtlich, denn gerade in der Luftfahrt waren solche leichten Stoffe begehrt. So wurden etwa die Flugzeugkanzeln nun aus transparentem Plexiglas gebaut. Aber auch am Boden suchte man nach Möglichkeiten, um in der Kriegswirtschaft knappe Rohstoffe wie etwa Kautschuk, Textil oder Leder zu ersetzen.

Der eigentliche Boom für Plastik begann aber nach dem Krieg, als sich zivile Nutzungen abzeichneten: Das strapazierfähige und zugleich biegsame PVC beispielsweise eignete sich hervorragend für Bodenbeläge, mit Polystyrol – auch als Styropor bekannt – stand nun ein perfektes Füllmaterial für Verpackungen zur Verfügung, Polyethylen eignete sich für alltägliche Bedarfsartikel von Tüten und Taschen bis hin zu Schüsseln und Schalen.

War man zuvor auf unterschiedlichste Rohstoffe aus der Natur angewiesen, musste nun nur noch eine Quelle angezapft werden: die Erdölvorräte. Denn das Standardverfahren zur Herstellung von synthetischen Kunststoffen setzt darauf, aus dem Öl gewonnene Kohlenwasserstoffe durch chemische Prozesse zu immer längeren und komplexeren Ketten, den sogenannten Polymeren, zu verbinden. Im Vergleich zu traditionellen Industrien braucht man dafür deutlich weniger Energie: „Die Erfolgsgeschichte der Kunststoffe hat auch mit den niedrigen Verarbeitungstemperaturen zu tun – 200 bis 250 Grad reichen aus, im Unterschied zu 800 bis 1000 Grad bei der Metallverarbeitung“, so Dr. Rüdiger Baunemann von Plastics Europe Deutschland.

Küchenrevolutionär aus Weichplastik: die Frischhaltedose

Dass Kunststoffe leicht formbar sind und sich günstig herstellen lassen, wusste man Mitte des 20. Jahrhunderts schon – es fehlten allerdings noch vermarktungsfähige Ideen, um den Menschen das Material näherzubringen. Einer, der das besonders gut schaffte, war Earl S. Tupper, Erfinder der Tupperware. 1946 stellte sich der US-Amerikaner die Frage: Wie wäre es, das neu erfundene Weichplastik namens Polyethylen zur Aufbewahrung von Speisen zu benutzen, statt wie bisher Glas, Metall oder Keramik? Kennengelernt hatte Tupper das „Poly-T“ bei seiner Arbeit für den Chemiekonzern Dupont, wo man vor allem Isolationsmaterial für Stromkabel daraus herstellte.

Doch in der Küche konnte das elastische Material Wunder wirken: Beim Aufsetzen des ebenfalls aus Kunststoff bestehenden biegsamen Deckels auf die Tupperdose entsteht ein Unterdruck, ähnlich wie bei Weckgläsern. Beim Öffnen entweicht die Luft mit dem „Tupper-Seufzer“. Die Inhalte bleiben länger haltbar -- damals ein wichtiges Verkaufsargument, denn Kühlschränke gab es in den meisten Haushalten noch nicht. Die nach der Gründung des Tupper-Konzerns als „Wonder Bowl“ vermarkteten Schüsseln zersprangen auch nicht in tausend Scherben, wenn sie mal auf den Boden fielen -- sogar der Deckel hielt.

Bald begannen sich auch Möbeldesigner für die neuen Werkstoffe zu interessieren, die weitaus mehr Möglichkeiten zu bieten schienen als herkömmliche Materialien wie Holz, Stahl oder Textil. Dank Plastik konnte man nun etwa Sessel und Stühle aus einem Guss herstellen, die Formbarkeit der Kunststoffe erlaubte kühnste Entwürfe. Berühmt wurde etwa der dänische Designer Verner Panton mit seinen stapelbaren, „hinterbeinlosen“ Stühlen in S-Form, die sich günstig in Serie fertigen ließen. Noch weiter voraus wies Pantons Idee, „aufblasbare“ Möbel herzustellen, sie bestanden nur noch aus einer dünnen, reißfesten Plastikhülle, in die man Luft pumpte.

Buntes Plastik erobert die Kinderzimmer

Buntes Plastik eroberte aber nicht nur die Welt der Erwachsenen -- sondern auch die Kinderzimmer. Egal ob Spielfiguren, Spielzeugautos, Wasserpistolen und Plastikschwerter – das klassische Blech- oder Holzspielzeug galt plötzlich als altmodisch. Zugleich entstand eine völlig neue Spielkultur, bestes Beispiel ist der Erfolg der aus Dänemark stammenden Legosteine, die mit ihrer klassischen Noppen-Form auf der Oberseite und den dazu passenden Röhrchen an der Unterseite bereits seit 1958 hergestellt werden. Als Material dient ABS-Kunststoff, das wegen seiner Härte und Dauerhaftigkeit seit 1974 auch etwa vom deutschen Hersteller geobra Brandstätter für Playmobil-Figuren eingesetzt wird.

Ob Tupperdose, Panton-Stuhl oder Playmobilfigur – hochwertige Plastikprodukte werden nicht nur lange genutzt, sie lassen sich auch recht gut wiederverwerten, weil sie nur aus einem Material zusammengesetzt sind. Gerade bei Verpackungen, einer der größten Müllquellen, ist das aber oft nicht mehr der Fall: „Der Trend geht zu komplexen Kunststoffen, die man nicht mehr recyceln kann. Verbundstoffe, die Karbon oder Metall enthalten, kann man nicht mal verbrennen, um daraus wieder Energie zu gewinnen“, ärgert sich Peter Quicker. Die Hersteller müssten endlich ihre weitreichende Produktverantwortung ernst nehmen, fordert er.

Neben dem Recycling bleibt aber auch die Produktion selbst ein Problem, schon was die notwendigen Ressourcen betrifft: „Man wird in Zukunft verstärkt über die Rohstoffe nachdenken müssen, auch wenn nur vier bis sechs Prozent des Erdöls von der Kunststoffindustrie verbraucht werden“, meint Dr. Rüdiger Baunemann von Plastics Europe Deutschland. Der Einsatz nachwachsender Rohstoffe sei schon jetzt möglich, mithilfe von speziellen Katalysatoren wäre sogar die Umwandlung von Kohlendioxid aus der Luft in Polymerketten möglich.

Zum Wegwerfen zu schade: Haltbarkeit ist die Zukunft

Plastik, so viel scheint klar, wird uns auch in Zukunft erhalten bleiben, selbst wenn einzelne Erscheinungsformen, etwa Plastiktüten, Einwegbestecke oder Plastikstrohhalme, verschwinden. Ändern dürfte sich dabei die Zusammensetzung und auch unser Umgang mit diesem Stoff, angetrieben von Bewegungen wie „Zero Waste“ („Null Müll“). Mehr Wertschätzung hätte der Wunderwerkstoff aber auf jeden Fall verdient – denn für Wegwerfartikel ist er einfach viel zu schade.

Alternativen – wie Plastik, nur besser

Die Forschung an Plastikalternativen läuft auf Hochtouren. Dabei besteht die Herausforderung darin, Materialien zu finden, die zugleich haltbar und ökologisch abbaubar sind. Einige vielversprechende Ansätze:

Algen

Schon in den 1650ern entdeckten japanische Gastwirte, dass über Nacht ein gelartiger Stoff entsteht, wenn sie Algen-Suppe weggossen: das sogenannte Agar-Agar. Wird das pflanzliche Geliermittel mit Wasser gemischt, lassen sich aus der so entstandenen Masse Flaschen herstellen, wie der isländische Designstudent Ari Jónsson herausfand. Die Flaschen behalten ihre Form, solange sie gefüllt sind, danach zersetzen sie sich. Mit algenbasierten Verpackungsmaterialien experimentiert auch das britische Start-up Notpla, das beim London Marathon im Frühjahr 2019 Wasser in essbaren Algenfolienbeuteln verteilte.

Zucker

Die Verpackungen, die das niederländische Unternehmen Bio4Pack herstellt, sind im Grunde Zuckerwatte in Folienform. Für die Festigkeit wird dem Material eine winzige Menge Milchprotein beigemischt. In niederländischen Supermärkten sind die Verpackungen bereits seit 2018 im Einsatz. In Deutschland dürfen sie wegen bürokratischer Hürden derzeit aber noch nicht angeboten werden. Dafür bieten einige deutsche Supermarktketten seit kurzem Obst und Gemüse mit einer dünnen, essbaren Schutzschicht an, die aus Zucker, Zellulose und anderen pflanzlichen Stoffen besteht. Durch die „zweite Haut“ soll die Frischware besser vor Wasserverlust und Dellen geschützt werden.

Stroh

Als Alternative zu umweltschädlichem Styropor hat das bayrische Start-up Landpack Strohplatten entwickelt, die mit einer Folie aus Stärke umhüllt sind. Stroh hat schließlich ebenfalls isolierende Eigenschaften und nimmt, ähnlich wie Styropor, Kondenswasser auf. Einige Lebensmittelketten nutzen die Platten bereits für ihren Kühlversand.

Zellulose

Obstnetze müssen nicht aus Plastik bestehen, wie etwa die Idee des österreichischen Verpackungszentrums VPZ beweist. Dort werden die Netze aus Buchenholzfasern gefertigt, die aus nachhaltig bewirtschafteten Wäldern in Mitteleuropa stammen.

Pilze

Zwei New Yorker Doktoranden haben das Material MycoBond entwickelt, das sowohl als Verpackungsmaterial als auch zur Möbelherstellung oder in der Autoindustrie verwendet werden kann. Als Ausgangsmaterial dienen Bioabfälle wie Sägespäne oder Weizenspreu, die an Pilzkulturen verfüttert und anschließend getrocknet werden.

Ein Material mit vielen Gesichtern

Polyethylen (PE)

Eigenschaften : PE ist der absolute Standardkunststoff. Er zeichnet sich unter anderem durch seine gute elektrische Isolationsfähigkeit und seine Haltbarkeit aus. Er schmilzt jedoch bei 80 Grad.

Verwendung: Polyethylen kommt vielseitig zum Einsatz, unter anderem bei Einwegprodukten und Verpackungen.

Polypropylen (PP)

Eigenschaften : PP ist dem Polyethylen ähnlich, es hat jedoch einen etwas höheren Schmelzpunkt (100 Grad). Eigentlich ist es sehr gut recycelbar, tatsächlich kommt es aber selten dazu (weltweit werden ein Prozent recycelt).

Verwendung : Auch PP besitzt unzählige Anwendungsgebiete. Es ist zum Beispiel auch für medizinische Implantate geeignet.

Polyvinylchlorid (PVC)

Eigenschaften : Der umgangssprachlich Vinyl genannte Kunststoff wird aus einer Chemikalie mit leicht süßlichem Geruch hergestellt. An sich ist PVC ein festes, sprödes Material, fügt man Weichmacher hinzu, wird es – die Bezeichnung deutet es an – weicher. Leider sind das oft potenziell gesundheitsgefährdende Phthalate.

Verwendung: Hart-PVC wird vor allem in der Herstellung von Vinylschallplatten eingesetzt, auch Wasserrohre bestehen aus dem Material. Weich-PVC kommt dagegen als Fußbodenbelag zum Einsatz, wo es seine Weichmacher langsam in die Raumluft abgeben darf.

Polyethylenterephtalat (PET)

Eigenschaften : Umgangssprachlich wird PET auch Polyester genannt, korrekterweise ist es ein Vertreter der Gruppe der Polyester-Kunststoffe. PET ist ein sehr vielseitiger Kunststoff, der gasdurchlässig und lebensmittelecht ist. Es lässt sich gut verarbeiten und recyceln.

Verwendung: PET wird als Textilfaser für Bekleidung genutzt. Die bekannteste Anwendung sind aber Plastikflaschen für Getränke. Bei diesen sorgt die Gasdurchlässigkeit jedoch dafür, dass etwaige Kohlensäure mit der Zeit aus der Flüssigkeit verschwindet.

Polystyrol (PS)

Eigenschaften : Bei der Herstellung von Polystyrol bilden sich winzige Gaseinschlüsse. Nimmt man nun eine Handvoll Kügelchen aus PS und erhitzt diese mit Wasserdampf, dehnen sich die Gase darin aus und blähen den Kunststoff auf. Dabei verschmelzen die Kugeln miteinander und bilden das, was man auch Styropor nennt.

Verwendung: Als Verpackungsmaterial schützt Styropor empfindliche Gegenstände vor Stößen. Dank der Lufteinschlüsse isoliert der Kunststoff ganz hervorragend, weshalb er als Dämmstoff eingesetzt wird. Leider brennt er aber auch ganz gut, jedenfalls ohne die entsprechenden flammhemmenden Zusätze. Der Einsatz an Häuserfassaden ist daher recht umstritten.

Polyurethane (PU)

Eigenschaften : Polyurethane sind eine der wenigen Kunststoffsorten, die nicht schmelzen, wenn man sie erhitzt. Aus diesem Grund sind sie auch nicht recycelbar.

Verwendung: Neben wasserdichten, aber dampfdurchlässigen PU-Beschichtungen, die etwa in Funktionsjacken zu finden sind, kommt PU vor allem als Schaumstoff zum Einsatz. Das Plastik schäumt bei der Herstellung gleich von alleine auf. Der ausgehärtete Schaumstoff kann dann zwar nicht mehr verformt, aber beliebig in Form geschnitten werden und findet sich so etwa in Sitzmöbeln und Matratzen wieder. Auch PU-Schaumstoff brennt rasant, wenn man keine Flammschutzmittel dazugibt.