Seite - 192 - in Umwelt- und Bioressourcenmanagement für eine nachhaltige Zukunftsgestaltung

192 5 Umweltrelevante Systeme & Technologien Polymere werden in erster Linie von der Kettenlänge, die in technischen Anwendungen aus 50 bis 5.000 Monomeren bestehen können, sowie den chemischen Eigenschaften der Seitenkette bestimmt. Eine weitere Klassifizierung von Polymeren wird anhand ihrer mechanisch-thermischen Eigenschaften vorgenommen, die auf Kräften und Bindungen zwischen den Polymerketten beruhen und als Thermoplaste, Elastomere und Duroplaste bezeichnet werden. Thermoplaste besitzen die Eigenschaft, in einem bestimmten Temperaturbereich ver- formbar zu sein. Unterhalb dieses Temperaturbereichs sind sie fest, oberhalb setzt die Zersetzung des Materials ein. Die verformbaren Eigenschaften basieren auf den schwachen nichtkovalenten Bindungen zwischen den Polymerketten. Sie ermöglichen die Verarbeitung in vielen technischen Verfahren (wie Spritzguss, Extrusion etc.). In der Abfallwirtschaft spielen Thermoplaste ebenfalls eine wichtige Rolle, da sie sich zum Recycling gut eignen. So können sortenreine thermoplastische Kunststoffe (Kunststoffe einer einzigen Polymersorte) nach einer Reinigung und einem Auf- schmelzprozess zu neuen Rohmaterialien in der Produktion werden (werkstoffliches bzw. Materialrecycling). Elastomere verformen sich unter Einwirkung mechanischer Kräfte reversibel (d.h. um- kehrbar). Sie bestehen aus langkettigen Polymeren mit wenigen kovalenten Bindungen. Unter Zugkraft können die Polymerketten gegeneinander verschoben werden. Lässt die Zugkraft nach, wird das Elastomer aufgrund der Verbindungen zwischen den Polymerketten wieder in den Ausgangszustand gebracht. Bei einer Überdehnung bre- chen diese Verbindungen und können nicht wiederaufgebaut werden. Duroplasten haben eine hohe Formbeständigkeit, die durch kurze und untereinander verbundene Polymerketten erreicht wird. Aufgrund sehr vieler Bindungen lassen sich die Polymerketten nicht durch mechanische Kräfte gegeneinander verschieben, sodass irreversible Schäden entstehen. In den letzten Jahren werden in bestimmten Anwendungsbereichen auch zunehmend „Biokunststoffe“ eingesetzt. Der Begriff des Biokunststoffs ist derzeit (Stand Juli 2019) nicht eindeutig definiert. Damit sind einerseits Kunststoffe gemeint, die aus nach- wachsenden Rohstoffen hergestellt werden, und andererseits solche, die biologisch abbaubar sind (also von Organismen abgebaut werden können – unabhängig davon, aus welcher Rohstoffquelle sie stammen). Grundsätzlich können auf chemischem Wege alle Monomere sowohl aus fossilem Erdöl als auch aus nachwachsenden Quellen ge- wonnen werden. Aufgrund des hohen ökonomischen und energetischen Aufwands sind Kunststoffe aus nachwachsenden Rohstoffen aber erst rudimentär am Markt verfüg- bar und werden in alltäglichen Produkten noch sehr eingeschränkt verwendet. Zudem wird für die Herstellung von „Biokunststoffen“ meist auch fossile Energie eingesetzt.