Verfügbarkeit und beispielhafte Anwendungen von biobasierten Werkstoffen und Produkten für den kommunalen Bereich

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1 Verfügbarkeit und beispielhafte Anwendungen von biobasierten Werkstoffen und Produkten für den kommunalen Bereich B.Eng. Christian Schulz Institut für Biokunststoffe und Bioverbundwerkstoffe Hochschule Hannover Institutsleitung: Prof. Dr.-Ing. Hans-Josef Endres Kongress NawaRo-Kommunal 22./ November Berlin Referent: Christian Schulz 1

2 Agenda Was sind Biokunststoffe? Marktentwicklung Anwendungen der Biokunststoffe Zertifizierung Aufbau einer Produktdatenbank Beispiele für Produkte aus Biokunststoffen in für kommunale Beschaffung relevanten Anwendungsbereichen Referent: Christian Schulz 2

3 Was sind Biokunststoffe? IfBB - Institut für Biokunststoffe und Bioverbundwerkstoffe basieren auf nachwachsenden Rohstoffen Nachwachsende Rohstoffe 3. Biopolymere 2. Biopolymere sind (bio-)abbaubar und basieren auf nachwachsenden Rohstoffen Nicht Abbaubar Konventionelle Kunststoffe 1. Biopolymere Abbaubar sind (bio-) abbaubar Petrochemische Rohstoffe Referent: Christian Schulz 3

4 Was sind Biokunststoffe? Keine neuartige Werkstoffgruppe, sondern Eingruppierung in die Klasse der Kunststoffe Einteilung in : 1. Abbaubare petro-basierte Biopolymere 2. Abbaubare (überwiegend) biobasierte Biopolymere 3. Nicht abbaubare, beständige biobasierte Biopolymere Vorteile von Biokunststoffen: Erneuerbare Rohstoffbasis Rohstofferzeugung für Biokunststoffe erfordert weniger Energie Neuartige Werkstoffeigenschaften in Gebrauch und Verwendung Vielfältige Entsorgungsmöglichkeiten (Kompostierung, klimaneutrale energetische Verwertung ) Referent: Christian Schulz 4

5 Agenda Was sind Biokunststoffe? Marktentwicklung Anwendungen der Biokunststoffe Zertifizierung Aufbau einer Produktdatenbank Beispiele für Produkte aus Biokunststoffen in für kommunale Beschaffung relevanten Anwendungsbereichen Referent: Christian Schulz 5

6 Marktentwicklung Biopolymermarkt wächst derzeit jährlich um etwa 20 %: ,2 Mio. t 4,5 Mrd (Prognose) 2,2 Mio. t 7,5 Mrd. Biopolymere machen etwa 1 % am Gesamtkunststoffmarkt aus (250 Mio. t) Trendumkehr bei der Bioabbaubarkeit durch stärkeres Wachstum bei beständigen Biokunstoffen bis 2015 Langzeitanwendungen Referent: Christian Schulz 6

7 Globale Produktionskapazitäten von Biopolymeren Beständig und biobasiert Bioabbaubar und biobasiert Bioabbaubar und petrobasiert Quelle: IfBB, FH Hannover und European Bioplastics Referent: Christian Schulz 7

8 Agrarflächen und Biopolymere II Quelle: Endres et.al., Kunststoffe 09/2011 Referent: Christian Schulz 9

9 Agenda Was sind Biokunststoffe? Marktentwicklung Anwendungen der Biokunststoffe Zertifizierung Aufbau einer Produktdatenbank Beispiele für Produkte aus Biokunststoffen in für kommunale Beschaffung relevanten Anwendungsbereichen Referent: Christian Schulz 10

10 Anwendungen der Biokunststoffe IfBB - Institut für Biokunststoffe und Bioverbundwerkstoffe Marktsegmente für Biokunststoffe in 2011 Quelle: Endres et.al., Kunststoffe 09/2011 Referent: Christian Schulz 11

11 Biokunststoffe in der kommunalen Beschaffung IfBB - Institut für Biokunststoffe und Bioverbundwerkstoffe Abbaubare petro-basierte Biopolymere Abbaubare (überwiegend) biobasierte Biopolymere Nicht abbaubare, beständige biobasierte Biopolymere Landwirtschaft/Ga-La-Bau Abfallwirtschaft (Kompostierbare) Abfallbeutel und Säcke Catering (Catering) Mobiliar Biokunststoffe oder NFK/WPCs Bauen z.b. Dübel aus Biokunststoff, Bio- PUR Dämmschäume oder NFK Elektroartikel Bürobedarf Haushalt/ Haushaltsnahe Produkte Referent: Christian Schulz 12

12 Agenda Was sind Biokunststoffe? Marktentwicklung Anwendungen der Biokunststoffe Zertifizierung Aufbau einer Produktdatenbank Beispiele für Produkte aus Biokunststoffen in für kommunale Beschaffung relevanten Anwendungsbereichen Referent: Christian Schulz 13

13 Zertifizierung Europa EN Amerika ASTM D 6400/6868 Verschiedene Labels, u.a. Keimling der European Bioplastics, zertifiziert nach DIN CERTCO Referent: Christian Schulz 14

14 Was bedeutet bio-basiert? IfBB - Institut für Biokunststoffe und Bioverbundwerkstoffe drei C-Isotope; 12 C, 13 C, 14 C Isotop 12 C 13 C 14 C Anteil 98,9 % 1,1% % 14 C selten, instabil, radioaktiv Halbwertzeit 5730 ± 40 Jahre (sog. Cambridge-Halbwertzeit ) Ständiger Austausch von C in Atmosphäre und Biosphäre gleiches Verteilungsverhältnis von 14 C zu 12 C Bei Beendigung der Stoffwechselvorgänge kein weiterer Austausch 14 C bzw. Verhältnis 14 C: 12 C Currie, Lloyd A.: The remarkable metrological history of radiocarbon dating (II) NIST, 2004 Referent: Christian Schulz 15

15 Radiokarbondatierung 14C Methode Veränderung des ursprünglichen Verhältnisses von 14 C zu 12 C im Vergleich zu Atmosphäre/Biosphäre zum Zeitpunkt der C- Fixierung lässt Rückschlüsse auf das Alter einer Materie zu Ursprünge der Radiokarbondatierung in der Archäologie, mittlerweile aber weitere Einsatzgebiete (Lebensmittel, Kosmetika, Schmierstoffe, Kunststoffe, etc.) Untersuchungen von Biopolymeren nach ASTM-D6866 mit gleichem Konzept wie Radiokarbondatierung, jedoch nicht Nutzung der Altersbestimmung, sondern Bestimmung des biobasierten C-Anteils dadurch Unterscheidung in fossile/biogene Kohlenstoffquelle Rückschlüsse auf den Anteil nachwachsender Rohstoffe Referent: Christian Schulz 16

16 Agenda Was sind Biokunststoffe? Marktentwicklung Anwendungen der Biokunststoffe Zertifizierung Aufbau einer Produktdatenbank Beispiele für Produkte aus Biokunststoffen in für kommunale Beschaffung relevanten Anwendungsbereichen Referent: Christian Schulz 17

17 Aufbau einer Produktdatenbank IfBB - Institut für Biokunststoffe und Bioverbundwerkstoffe Entwicklung einer Produktdatenbank von Biokunststoffen und Bioverbundwerkstoffe für die kommunale Beschaffung durch das IfBB - Institut für Biokunststoff und Bioverbundwerkstoffe (FH Hannover) Finanzierung: Trägerschaft: Technische Umsetzung: BMELV FNR Tangram Documents Projektlaufzeit: Referent: Christian Schulz 18

18 Projektinhalt Erfassung am Markt verfügbarer Produkte 1. Biokunststoffe 2. Naturfaserverstärkte Kunststoffe (NFK) 3. Wood Plastic Composites (WPC) Auswertung verfügbarer Datensammlungen, Fragebogen für Hersteller... Zusammenfassung in einer frei zugänglichen Datenbank der FNR ( Pflege und Aktualisierung des Datenbestandes während der Projektlaufzeit bis Mitte 2013 Referent: Christian Schulz 19

19 Merkmalerfassung in der Produktdatenbank Produktname und Beschreibung Anwendungsgebiete/ Themenbereiche Foto Materialbeschreibung Produktvarianten Referenzen Zertifikate / Auszeichnungen - Blauer Engel - lebensmittelrechtliche Zulassung - Kompostierbarkeit - Bioanteil - Preise, Gebindegrößen Haltbarkeit/Abbaubarkeit Hersteller/Lieferant (Einzelhandel?) Referent: Christian Schulz 20

20 Onlinezugriff über Referent: Christian Schulz 21

21 Agenda Was sind Biokunststoffe? Marktentwicklung Anwendungen der Biokunststoffe Zertifizierung Aufbau einer Produktdatenbank Beispiele für Produkte aus Biokunststoffen in für kommunale Beschaffung relevanten Anwendungsbereichen Referent: Christian Schulz 22

22 Beispiele für Produkte aus Biokunststoffen in für kommunale Beschaffung relevanten Anwendungsbereichen Haushalt/ Haushaltsnahe Produkte Gießkannen, Staubsauger, Trinkhalme Landwirtschaft/ Ga-La-Bau Agrarfolien und -vliese, Dispenser, Pflanztöpfe Bürobedarf Mobiliar Abfallwirtschaft Schreibgeräte, Korrekturroller, Lineale Stühle (Kompostierbare) Abfallbeutel und -säcke Catering Bauen Elektroartikel Wegwerfbesteck undgeschirr, Abfallbeutel Werkzeuggriffe, Dübel, Bio-PUR-Isolierungen, Dämmstoffe, Terrassenbeläge, Teppiche und Bodenbeläge Gehäuse für Computermäuse, Tastaturen, Telefone, Handys sowie Kabelisolierungen Referent: Christian Schulz 23

23 Beispiel 1 Tastatur Fujitsu KBPC PX ECO Gehäuse aus Celluloseacetat, beständig Biobasierter Anteil ~ 45 % Preis: ab ca. 36,00 Bürobedarf / Elektroartikel Keine weiteren Zertifikate Im Einzelhandel verfügbar Quelle: Fujitsu / bdbayershop.de Referent: Christian Schulz 24

24 Beispiel 2 Öko-USB-Stick Emtec M600 Gehäuse aus PLA, beständig Biobasierter Anteil 100 % (Gehäuse) Preis: ca. 14,30 (4 GB) Bürobedarf / Elektroartikel Keine weiteren Zertifikate Im Onlineshop verfügbar Quelle: EMTEC / ZBP Media Referent: Christian Schulz 25

25 Beispiel 3 Korrekturroller Pritt ECOmfort Gehäuse aus PLA und Cellulosefasern Biobasierter Anteil 89 % Preis: ab ca. 1,60 Bürobedarf 3. Platz als Biowerkstoff des Jahres 2010 Im Einzelhandel verfügbar Quelle: Henkel / karpshop.de Referent: Christian Schulz 26

26 Beispiel 4 highlighter edding 24 EcoLine Gehäuse aus Ligninderivat, Filterfasern aus Recyclingmaterial Biobasierter Anteil >= 70 % Preis: ab ca. 0,95 Bürobedarf Keine weiteren Zertifikate Im Einzelhandel verfügbar Quelle: edding AG / bfh24.de Referent: Christian Schulz 27

27 Beispiel 5 greenway Cateringgeschirr PLA, Palmblatt, Holz, Zuckerrohr, Zellulose Biobasierter Anteil 100 % Teller/Schalen, Becher, Deckel sowie Besteck Catering / Haushalt EN (DIN CERTCO), ASTM D 6400 Lebensmittelzulassung Direktvertrieb Quelle: Loick Biowertstoff / greenway-store.de Referent: Christian Schulz 28

28 Beispiel 6 Mulchfolie Folie aus Maisstärkeblend Biobasierter Anteil 100 % Preis: 0,35 / lfd. Meter Landwirtschaft / GaLa-Bau Kompostierbar (EN 13432) Haltbarkeit: 8 12 Wochen Direktvertrieb / Bezug über Versandhandel Quelle: biomasse GmbH Referent: Christian Schulz 29

29 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Kontakt Institut für Biokunststoffe und Bioverbundwerkstoffe Heisterbergallee 12 Hannover Prof. Dr.-Ing. Hans-Josef Endres B.Eng. Christian Schulz Telefon: Telefon: Referent: Christian Schulz 30