Industrie und Markenhersteller setzen große Hoffnungen auf PEF – allerdings konkurrieren die verwendeten Rohstoffe mit dem Nahrungsanbau. Das niederländische Unternehmen Avantium arbeitet an einer Möglichkeit, PEF aus Pflanzenresten herzustellen. Eine Studie des nova-Instituts bescheinigt dem neuen bio-basierten Polymer einen niedrigen CO2-Abdruck. 

Was bringt PEF?

Industrie und Markenartikel setzen große Hoffnungen auf PEF. Durch seine hohen Barriereeigenschaften ist es vor allem für den Bereich Lebensmittel und Getränke interessant. PEF steht für Polyethylenfuranoat und wird zu hundert Prozent aus pflanzlichen Rohstoffen produziert.

Das Ergebnis der Studie

Das nova-Institut hat nun eine von unabhängigen Experten begutachtete Lebenszyklusanalyse (LCA) der PEF-Anwendungen von Avantium durchgeführt.

Die Studie zeigt eine erhebliche Verringerung von Treibhausgasemissionen durch die Verwendung von 100 % erneuerbarem Kohlenstoff in PEF anstelle von fossilem Kohlenstoff in PET für die Herstellung von 250- und 500-ml-Flaschen.

PEF hat überlegene Eigenschaften im Vergleich zu PET

Avantium hat die sogenannte YXY-Technologie entwickelt, die pflanzliche Zucker in ein vollständig recycelbares Polymer umwandelt.  Der Hauptbaustein von PEF, FDCA (2,5-Furandicarbonsäure), kann aus Zuckern (Fruktose), z. B. aus Weizen, Mais und Zuckerrüben, hergestellt werden. FDCA wird mit pflanzenbasiertem Monoethylenglykol (MEG) polymerisiert. Heraus kommt ein 100 % pflanzenbasiertes PEF-Polymer.

Wenn die Technologie voll entwickelt ist, kann PEF auch aus Zellulose und damit aus land- und forstwirtschaftlichen Abfallströmen hergestellt werden. Das derzeitige Verfahren von Avantium basiert auf Stärke aus europäischem Weizen.

PEF hat im Vergleich zu PET verbesserte Barriere-Eigenschaften, es ist mechanisch und chemisch recycelbar und kann auch im Rahmen des etablierten PET-Recyclings mitrecycelt werden.

PEF-Flasche (Foto: Avantium)

PEF eignet sich auch für Mehrschichtflaschen

Neben reinen PEF-Flaschen kann PEF auch für mehrschichtige Verpackungen verwendet werden. 

In der LCA wurden auch 250-ml-Mehrschichtflaschen aus PET und PEF mit einem PEF-Anteil von 10 % untersucht und mit PET/PA-Referenzflaschen verglichen. Diese hatten einen üblichen Anteil von 7 % PA (Polyamid). Die Analyse ergab, dass der Ersatz der PA-Schicht durch PEF zu einer erheblichen Verringerung der Treibhausgasemissionen um etwa 37 % führt, was hauptsächlich auf die Recyclingfähigkeit des PET/PEF-Systems gegenüber der Nicht- Recyclingfähigkeit des PA-haltigen Systems zurückzuführen ist. Dieser Materialersatz würde auch zu einer erheblichen Verringerung des Bedarfs an endlichen Ressourcen beitragen (-37 % an fossilen Brennstoffen und -52 % an Mineralien und Metallen).

Einblick in die Avantium Pilotfabrik für die YXY Technik (Foto: Avantium)

PEF Markt wird sich weiter kommerzialisieren

Nach Ansicht der Forscher ist zu erwarten, dass die Kommerzialisierung und das Wachstum des PEF-Marktes zu erheblichen wirtschaftlichen, technologischen und ökologischen Optimierungen in der gesamten Wertschöpfungskette führen. Der Impact der pflanzlichen Rohstoffe könnte durch eine Umstellung etwa auf  Biomasse der zweiten Generation weiter verringert werden.

Avantium  testet dies gerade. Eine Aktualisierung der LCA ist anschließend geplant.

Quelle: nova Institut

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