Was haben Honigbienen mit der Zukunft der Kunststoffindustrie zu tun?

Oder: Gelingt die Rettung der Weltmeere durch die kleine Raupe Nimmersatt

Der Alltag liefert für zukunftsträchtige Themen immer wieder erstaunliche Impulse. So kann es ganz unverhofft passieren, dass das morgendliche Honigbrot, ein Gespräch mit einem Hobby-Imker und ein Artikel in der Tageszeitung für geistige Aufmerksamkeit in besonderer Weise sorgen können. Warum? Ich versuche das mal zu erklären.

Imkern erfreut seit einigen Jahren einem positiven Trend. Egal ob auf dem Land, im eigenen Garten oder in der Stadt. Die Bienenhalter sind neuerdings überall zu finden. So gehört es schon fast zu jedem Nachhaltigkeitskonzept eines Unternehmens, einen eigenen Bienenstock auf dem Büro- und Hallendach zu halten. Die Motivation zum Imkern ist vielseitig, denn man kann in mehrfacher Hinsicht Gutes tun: Man engagiert sich für die Natur & Umwelt fördert das Überleben der überaus nützlichen Insekten und lernt, einiges über die Biologie der Honigbienen und all ihrer Schädlinge und Feinde.

Einer dieser Feinde ist die Wachsmotten-Raupe. Sie richtet im Bienenstock enormen Schaden an und kann vor allem dann zur Plage werden, wenn Bienenvölker zusammengebrochen sind und die Waben nicht schnell genug abgeräumt werden. Und genau diese Plagegeister wurden nun ganz zufällig zum Hoffnungsträger der Umweltschützer und Forscher in der Kunststoffindustrie.

Die Entdeckung gelang durch einen Zufall. „Ich beschäftige mich beruflich mit Hühnerembryos, bin aber auch Hobby-Bienenzüchterin“, wird Federica Bertocchini, die das Phänomen bei der Säuberung ihres Bienenstocks in ihrem Haus im nordspanischen Santander plötzlich entdeckte, in den Medien zitiert. Die gebürtige Italienerin warf die entdeckten Wachsmotten-Larven in eine Plastiktüte. Und siehe da: Nach einer Weile war der Plastikbeutel voller Löcher und die Larven draußen!

Für die schnelle Zersetzung ein Molekül oder Enzym verantwortlich
Das Forscherteam um die Hobby-Bienenzüchterin und Wissenschaftlerin, das sich diesem Phänomen annahm, vermutet, dass für diese schnelle Zersetzung ein Molekül oder Enzym verantwortlich ist, das nun isoliert werden soll. Die junge Wissenschaftlerin hofft nun, dass man dieses Enzym dann in großen Umfang produzieren und nutzen kann, um Plastikmüll abzubauen.

Auch andere Organismen wie Pilze oder Bakterien sind bekannt dafür, dass sie Kunststoffe abbauen können. Erst voriges Jahr wurde am japanischen Kyoto Institute of Technology ein Bakterium namens Ideonella sakaiensis entdeckt, das PET-Flaschen verdauen kann. Doch wie andere zuvor entdeckte „Plastikfresser“ ist auch Ideonella sakaiensis weit davon entfernt, eine Lösung für das globale Problem mit dem Plastikmüll zu liefern. Unter optimalen Bedingungen und bei Temperaturen um die 30 Grad Celsius braucht es etwa sechs Wochen, um ein kleines Stück Polyethylenterephthalat (PET) zu zersetzen.

Wachsmotten sind bei Imkern nicht gerade beliebt, doch sie können bald eine ganz besondere Aufgabe bekommen: Plastikmüll zersetzen.
Foto: Imkerverein Maingau

Da soll die Wachsmotten-Raupe beim Abbau von Polyethylen (PE) deutlich schneller sein. Dieses aus Erdöl hergestellte synthetische Polymer wird vor allem zur Herstellung von weltweit rund einer Billion Tüten pro Jahr benutzt, die insgesamt rund 60 Millionen Tonnen Plastik entsprächen. Doch ob die Wachsmotten-Raupen diese enorme Menge alleine bewältigen können, gilt es zu bezweifeln.

Problem erkannt: G20 stellt Aktionsplan gegen Plastikmüll auf
Neben der Entdeckung der besonderen Fähigkeit der Wachsmotten-Raupe gibt es noch weitere „gute Nachrichten“. So haben die Gruppe der wichtigsten Industrie- und Schwellenländer (G20) bei ihrem letzten Treffen dem Plastikmüll in unseren Weltmeeren den Kampf angesagt. In 2015 verabschiedeten die sieben großen Industrienationen (G7) einen Aktionsplan, der nun als Vorbild für den im Juli stattfindenden G20 in Hamburg dienen soll.  Wichtige Themen sind hierbei die Entsorgung von Kunststoffmüll und illegal entsorgter Müll von Schiffen im Ozean.

Der Plastikmüll landet leider häufig in der Umwelt
Da aus Kunststoffen auch Wegwerfartikel gefertigt werden, ergibt sich zwangsläufig das Problem der Entsorgung. Die polymeren Bestandteile der Kunststoffe sind zum einen nicht wasserlöslich und zum anderen nicht in der Lage, die Zellmembranen von Mikroorganismen zu passieren. Das heißt, eine Wechselwirkung mit lebenden Organismen ist außer bei den biologisch abbaubaren Kunststoffen weitgehend ausgeschlossen. Dies hat zwar den Vorteil, dass Polymere als gesundheitlich absolut unbedenklich eingestuft werden können, aber eine Umwandlung in der belebten Natur ebenso ausgeschlossen werden kann.

Verwertungsgrad von 99 Prozent
Der Kunststoffverbrauch in 2015 in Deutschland lag nach Bereinigung um Im- und Exporte bei 10,1 Mio. t. Das sind 2,6 Prozent (%) beziehungsweise 4,6 % mehr als im Jahr 2013. Im gleichen Zeitraum nahm die Menge der Kunststoffabfälle um 4,23 % auf 5,92 Mio. t zu. Neben der Produktion von Kunststoffen zur Herstellung von Kunststoffwerkstoffen wurden auch rund 8,35 Mio. t Polymere für Klebstoffe, Lacke und Harze erzeugt.

Was jedoch interessant ist: Die Abfallwirtschaft in Deutschland verwertet die gesammelten Kunststoffabfälle mit 99 % stofflich oder energetisch nahezu vollständig. Da sind wir in Deutschland fast vorbildlich. So hat sie laut Umweltbundesamt im Jahr 2015  rund 45 Prozent aller gesammelten Kunststoffabfälle werkstofflich und 1 Prozent rohstofflich verwertet. 53 Prozent der Abfälle wurden energetisch verwertet. Aus Klima- und Umweltschutzsicht ist es jedoch sehr wichtig, mehr Kunststoffabfälle werkstofflich zu verwerten. Da können wir sicherlich noch besser werden.

  • Von den 5,92 Millionen Tonnen (Mio. t) Kunststoffabfällen wurden 2,74 Mio. t, oder 46 % werk- und rohstofflich genutzt.
  • 3,14 Mio. t oder 53 % wurden energetisch verwertet – 2,05 Mio. t davon in Müllverbrennungsanlagen, 1,09 Mio. t ersetzten als Ersatzbrennstoff fossile Brennstoffe etwa in Zementwerken oder Kraftwerken.
  • 44.000 t, weniger als 1 %, wurden auf Deponien beseitigt. Dies sind insbesondere Kunststoffe, die noch zu geringfügigen Anteilen in deponierten Bauabfällen oder Aufbereitungsabfällen aus mechanisch-biologischen Abfallbehandlungsanlagen (MBA) enthalten waren.

Wie kann die Kunststoffindustrie unterstützend mitwirken?
Kunststoff ist ein unverzichtbarer Werkstoff für die Industrie und immer wieder für innovative Produkte gut. Wichtigstes Einsatzgebiet für Kunststoffe ist in Deutschland zum Beispiel der Verpackungsbereich: Rund 35 % des in Deutschland eingesetzten Kunststoffs gehen alleine in diese Industrie. Es folgen der Baubereich mit 24 %, die Automobilbranche mit 10 % und die Elektro-/Elektronikindustrie mit 6 %.

Große Herausforderungen an die Kunststoffindustrie liegen in der Entwicklung von neuen Antriebstechniken, hinsichtlich der neuen Eigenschaften von Kunststoffen, die unverzichtbar für praktisch alle Industriesektoren sind oder bei Kleinserienfertigung durch „additive Produktion“. Gerade die Herstellung dreidimensionaler Objekte mit additiven Fertigungsverfahren, oft als 3D-Druck bezeichnet, findet zunehmend Eingang in die Serienfertigung. Derartige Verfahren ermöglichen eine effiziente Produktion von Kunststoffteilen in relativ geringer Jahresmenge z. B. in der Automobil- und Luftfahrtindustrie, im Maschinen- und Anlagenbau, in medizinischen Anwendungen oder im Ersatzteilgeschäft. Zudem können völlig neuartige, innovative Produkte durch eine konsequente Nutzung der konstruktiven Freiheitsgrade additiver Verfahren entwickelt werden.

Kunststoff bietet unzählige Innovationsmöglichkeiten.
Quelle: PlasticsEurope / Bayer The Material for th 21 st Century

 

Die Kunststoffindustrie kann u.a. durch effizientere und innovative Verfahren in der Produktion von Kunststoffteilen und durch Recycling von Kunststoffen dazu beitragen, Kunststoffe sinnvoll einzusetzen bzw. einzusparen. Und sie kann aufklären. Bei der Plastik-Müllvermeidung sind  wir aber alle gefragt.

Das Image der Branche bessert sich, die zukünftigen Einsatzmöglichkeiten von Kunststoff auch
Kunststoff wird in der Öffentlichkeit ein immer wichtigeres Zukunfts-Thema, über das jedoch aktuell noch sehr einseitig berichtet wird. Die nicht sachgerecht verwerteten Kunststoffabfälle, insbesondere wenn sie im Meer landen, tragen zu Recht zum negativen Image dieses Werkstoffs bei. Dabei nimmt in vielen Anwendungsbereichen die kritische Sicht auf Kunststoffe laut der Globalimagestudie der Kunststoffindustrie von 2015 gerade bei den jungen Gebildeten zu. Über zwei Drittel dieser Gruppe hält Verpackungen aus Kunststoff sogar für schädlich.

Das dennoch insgesamt positive Image der Branche hängt zu großen Teilen an der Innovationskraft von Kunststoff, insbesondere in den Bereichen Automotive-, Luft- und Raumfahrt- und Medizintechnik. Das sollte nicht vergessen werden.So ist der relativ junge Werkstoff noch für viele Überraschungen gut.

Auf die Leistungsfähigkeit der Wachsmotten-Raupe allerdings sollten wir nicht alleine vertrauen. Auch wenn dieses Beispiel beeindruckend aufzeigt, dass die Natur manchmal mehr zu leisten vermag, als die Forschung.

4 Gedanken zu „Was haben Honigbienen mit der Zukunft der Kunststoffindustrie zu tun?

  1. Hallo Dirk,
    ich habe deinen Artikel mit Interesse gelesen.
    Über das zufällige Entdecken der Eigenschaften der Wachsmottenlarve habe ich kürzlich einen Bericht gesehen. Kaum zu glauben, dass es noch Dinge dieser Art gibt, die noch niemand zuvor entdeckt hat. Mich interessiert dieses Thema sehr und ich hoffe vor allem, dass man in absehbarer Zeit eine Lösung findet, die Meere vom Plastikmüll zu befreien. Einige Zahlen und Fakten in deinem Artikel waren mir jedoch neu. Vielen Dank für die interessante Ausführung!
    Ganz liebe Grüße, Daniela

  2. Sehr geehrter Herr Dr Neukirchen,

    Ich beglückwünsche Sie zu diesem Artikel und erhoffe mir das diese kleine und wunderbare Larve ihren „Job“ gut macht. Nun da wir selber Bienenstöcke in unserer Firma halten ist diese Larve zum einen ärgerlich aber dann doch wieder ggf. zu etwas gut. Da in den nächsten Tagen bei uns in Hamburg der G20 Gipfel stattfindet erhoffe ich mit das Herr Donald Trump zumindest in diesem Punkt zustimmt und dem Zitat von Greenpeace nachkommt: Planet Earth First
    Das dies nicht alleine nicht ausreicht sind wir alle aufgerufen bei dem Gebrauch/Verbrauch von Plastik verantwortungsvoller umzugehen. Bei meinen Einkäufen muss ich das eine oder andere mal den Kopf schütteln wie viel Verpackung für einen Artikel verwendet wird.

    Lassen sie uns alle mit Verantwortung unsere Umwelt behandeln und erleben! Jeder einzelne ist aufgerufen und muss mitmachen.

  3. Hallo Dirk,
    vielen Dank für die Zusendung dieses aktuellen und sehr interessanten Artikels.
    Über die Existenz dieses „nützlichen“ Tierchens hatte ich bis Dato noch nichts gehört.
    War sehr interessant darüber zu lesen, dennoch glaube ich, dass die Wachsmotten-Raupe nur einen sehr geringen Beitrag bei der Lösung dieses Problems leisten kann.
    Vielmehr ist es jeder Einzelne von uns, der hier gefordert ist seinen Beitrag konsequent zu leisten und nicht zuletzt ist hier auch die Industrie mit neuen Innovationen gefragt!
    Warum müssen wir beim Einkaufen an der Kasse extra Plastiktüten mitnehmen? Papiertaschen wären besser!
    Warum kaufen wir Wasser in Kunststoffverpackungen? Glasflaschen wären besser!
    Warum trennen wir unseren Hausmüll nicht korrekt?
    Dieses sind nur einige wenige Themen, wo jeder im täglichen Leben sofort selbst seinen aktiven Beitrag leisten kann.
    Danke nochmal für deinen Artikel und
    ganz liebe Grüße von René

  4. Lieber Herr Neukirchen,
    Zu Ihrem interessanten Artikel bzgl. Kunststoffrecycling und den bereits eingegangenen Kommentaren habe ich noch 2 Bemerkungen.
    Die Industrie bemüht sich ständig, dauerhafte Werkstoffe herzustellen, die den unterschiedlichsten Medien widerstehen. Solange der Abbau dieser stabilen Werkstoffe nicht gezielt erfolgt, entstehen neue Risiken. Die Wachsmotten-Raupe mag beim Abbau von Abfällen nützlich sein. Dieser Prozess muss allerdings gut unter Kontrolle gehalten werden, sonst frisst sich die Raupe quer durch unseren Haushalt und vermehrt sich ungezügelt. Dies kann zu einer erheblichen Störung des natürlichen Gleichgewichts der verschiedenen Lebewesen führen.
    Glas und Papier sind keine sinnvollen Alternativen zu Kunststoffen im Verpackungsbereich. Dazu gibt es zahlreiche Studien, die den Verbrauch an Rohstoffen (incl. Wasser) und Energie bei der Herstellung, dem Transport und dem Gebrauch der verschiedenen Materialien bewerten. In der Tat sinnvoll ist eine deutliche Reduzierung der Verwendung von Einweg-Plastiktüten. Jeder einzelne von uns kann durch sein Verhalten dazu beitragen, dass am Ende Millionen Tonnen von Abfällen aus Kunststoff gar nicht mehr anfallen.

    Viele Grüße
    Gerd Eßwein

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