Einleitung & FAQ
PLA (Polylactid) ist der wohl beliebteste und bekannteste Kunststoff für den 3D-Druck. Er ist einfach zu verarbeiten, relativ kostengünstig und wird oft als umweltfreundlich” beworben. Aber wie nachhaltig und umweltfreundlich ist PLA wirklich? Dieser Artikel betrachtet die Eigenschaften von PLA, seine Anwendungsbereiche und geht der Frage nach, ob PLA tatsächlich so umweltfreundlich und recycelbar ist, wie oftmals behauptet wird.
Im folgenden FAQ werden die häufigsten Fragen zum Thema PLA und Nachhaltigkeit kurz und knapp erläutert. Eine ausführliche Erklärung der Themen und weiterführende Infos finden Sie im weiteren Verlauf des Beitrags.
Wie umweltfreundlich ist PLA?
PLA ist ein Biokunststoff, der auf nachwachsenden Rohstoffen basiert und ohne Erdöl hergestellt wird. Der Anbau der benötigten Rohstoffe sowie spezielle Kompostierungs- und Recyclingverfahren stellen neue Herausforderungen an die Nachhaltigkeit. Werden jedoch alle Rahmenbedingungen berücksichtigt und die Abfälle fachgerecht entsorgt, kann PLA eine bessere Klimabilanz aufweisen als herkömmliche Kunststoffe wie PET oder PA.
Im weiteren Verlauf des Beitrages wird auf dieses Thema näher eingegangen.
Wie lange braucht PLA zum Verrotten?
In industriellen Kompostieranlagen zersetzt sich PLA unter den richtigen Bedingungen innerhalb von 90 Tagen vollständig zu CO₂, Wasser und Biomasse. Diese Eigenschaften sind in der Norm DIN EN 13432 festgelegt, die die industrielle Kompostierbarkeit definiert.
Ohne diese speziellen Bedingungen benötigt PLA, wie alle anderen Kunststoffe auch, Jahrzehnte bis Jahrhunderte, um vollständig abgebaut zu werden.
Ist PLA unbedenklich?
PLA gilt allgemein als unbedenklich und basiert auf nachwachsenden Rohstoffen wie Mais und Zuckerrohr und ist somit ein Biokunststoff. Das unverarbeitete Grundmaterial PLA ist lebensmittelecht und wird auch in der Medizin und im Verpackungsbereich eingesetzt. Bei der Verarbeitung von PLA entstehen keine giftigen Dämpfe oder schädlicher Abrieb. Aus PLA gedruckte Bauteile sollten jedoch mit Bedacht behandelt und eingesetzt werden.
Wird PLA im Boden abgebaut?
Nein, PLA kann nicht im Boden abgebaut werden. Für die Kompostierung von PLA sind spezielle, industriell hergestellte Bedingungen erforderlich. Im heimischen Komposthaufen oder in der Natur wird PLA genauso langsam abgebaut wie herkömmlicher Kunststoff.
Was ist PLA?
PLA (Polylactid oder Polymilchsäure) ist ein thermoplastischer Kunststoff, der nicht aus Erdöl, sondern aus nachwachsenden Rohstoffen wie Maisstärke oder Zuckerrohr gewonnen wird. PLA ist ein Einstiegsmaterial in den 3D-Druck, einfach zu verarbeiten und vielseitig einsetzbar. Aufgrund seiner hohen Festigkeit und geringen Dichte wird PLA häufig für Anschauungsobjekte, Dekorationen oder im Modellbau verwendet. Ein Nachteil von PLA ist die geringe Temperaturbeständigkeit von ca. 60°C und die Sprödigkeit. PLA ist in einer Vielzahl von Farben und Variationen erhältlich. So gibt es beispielsweise PLA-Blends mit Stein, Metall oder sogar Muschelschalen.
Einsatzgebiete von PLA:
3D-Druck Filament
Wie bereits beschrieben, ist PLA ein beliebtes Einstiegsmaterial für den 3D-Druck und vielseitig einsetzbar.
Verpackungen
PLA wird häufig in der Verpackungsindustrie für Lebensmittel, Kunststofffolien und Einweggeschirr verwendet.
Medizin
Aufgrund seiner Biokompatibilität wird PLA zur Herstellung von Implantaten, Fäden und chirurgischen Schrauben verwendet.
Textilien
Fasern und Gewebe aus PLA dienen als Alternative zu Polyester.
Ist PLA wirklich umweltfreundlich?
Um zu beurteilen, ob PLA wirklich so nachhaltig und umweltfreundlich ist, wie es beworben wird, betrachten wir die Herstellung des Kunststoffs, die Kompostierbarkeit sowie den biologischen Abbau und schließlich das Recycling von PLA.
Herstellung
Der große Vorteil von PLA ist, dass der Kunststoff auf nachwachsenden Rohstoffen wie Mais oder Zuckerrohr basiert und nicht wie die meisten anderen Kunststoffe auf Rohöl. Der aus den Pflanzen gewonnene Zucker und die Stärke werden zu Milchsäure fermentiert, aus der in einem chemischen Prozess Laktid gewonnen wird. Schließlich wird das Laktid durch Ringöffnungspolymerisation zu Polylaktid (PLA) umgewandelt. Aufgrund der biologischen Basis und des Herstellungsprozesses zählt PLA zu den Biokunststoffen.
Kritikpunkte: Die Herstellung von PLA erfordert landwirtschaftliche Ressourcen wie Wasser, Anbaufläche und Energie. Der Anbau von Mais oder Zuckerrohr kann Monokulturen begünstigen, die zu einer Auslaugung der Böden und einer Verringerung der Artenvielfalt führen. Zudem werden häufig Pestizide und Düngemittel eingesetzt, die sich negativ auf Böden und Gewässer auswirken können. Auch der Herstellungsprozess selbst benötigt Energie für die Fermentation und Polymerisation, was die Umweltbilanz von PLA beeinflusst, insbesondere wenn fossile Brennstoffe verwendet werden. NatureWorks, einer der größten PLA-Hersteller, betont, dass die Vorteile in der Ökobilanz stark vom nachhaltigen Anbau abhängen.
Kompostierbarkeit
Die oft beworbene Kompostierbarkeit von PLA ist leider nur die halbe Wahrheit. PLA kann nur unter bestimmten Bedingungen kompostiert werden, die in der Norm DIN EN 13432 für industrielle Kompostierbarkeit festgelegt sind. Dazu gehören eine hohe Temperatur von 50°C – 60°C und eine hohe Luftfeuchtigkeit. Diese Bedingungen können jedoch nur in industriellen Kompostieranlagen stabil erhalten werden. Daher ist zu beachten, dass PLA an sich kompostierbar ist, jedoch nicht im heimischen Komposthaufen oder gar in der freien Natur. Ohne die besonderen Bedingungen einer industriellen Anlage baut sich PLA nicht schneller ab als herkömmliche Kunststoffe auf Erdölbasis.
Recycling
Wie jeder andere Kunststoff ist PLA recycelbar, aber es gibt einige Herausforderungen. Da PLA eher in kleinen Mengen vorkommt und nicht mit anderen Kunststoffen wie PET oder PA kompatibel ist, wird PLA in normalen Recyclinganlagen eher als Störstoff angesehen und zusammen mit anderen Abfällen aussortiert. PLA wird, wenn überhaupt, nur sortenrein und von spezialisierten Recyclingunternehmen recycelt, da das Verfahren speziell und nicht weit verbreitet ist. In den meisten Fällen landet PLA-Abfall auf Deponien oder wird verbrannt.
Für alle 3D-Druck-Enthusiasten und Viel-Drucker gibt es zum Beispiel die Recycling Fabrik GmbH. Die Recycling Fabrik recycelt den PLA-Abfall und stellt aus dem recycelten Material wieder neues Filament her. Dafür bekommt der Einsender Punkte gutgeschrieben, mit denen er wieder neues Filament oder Gutscheine für die Recycling Fabrik kaufen kann.
Fazit
Für den 3D-Druck ist PLA eine gute und nachhaltige Lösung, wenn Wert auf einfache Verarbeitung und geringe Umweltbelastung gelegt wird. Es ist jedoch zu beachten, dass PLA nicht die Lösung aller kunststoffbasierten Umweltprobleme ist und auch Nachteile wie bedingte Kompostierbarkeit, spezielle Recyclingprozesse und landwirtschaftliche Aufwendungen mit sich bringt. Generell sollte PLA immer fachgerecht entsorgt werden, da sonst die gleichen Probleme wie bei herkömmlichen Kunststoffen auftreten.