Bayreuth - In Deutschland produziert jeder in etwa 38,5 Kilogramm Kunststoffmüll pro Jahr. Das Problem: Plastik kann nicht einfach von Mikroorganismen zersetzt werden. So dauert es über 450 Jahre, bis eine Flasche aus dem synthetischen Stoff in kleine Partikel zerfällt.
Das Aus für die klassische Klarsichtfolie?
Dieses sogenannte Mikroplastik belastet Böden und Meere und dadurch auch unsere Lebensmittel. Die sind wiederum ebenfalls in Plastikverpackungen eingehüllt. Der Wissenschaftler Maximilian Röhrl will mit einer neuen Erfindung dagegen ankämpfen: Im Zuge seiner Doktorarbeit an der Universität Bayreuth hat er eine Barrierefolie entwickelt, die das Plastik ersetzt.
Sauerstoff trägt zum Verderben von Lebensmitteln bei
Die neue Umhüllung setzt sich aus Tonmineralen zusammen, die in der Natur als Verwitterungsprodukt vulkanischen Ursprungs entstehen. "Wir versuchen das im Labor nachzumachen", sagt Röhrl der AZ. Diese Tonminerale bestehen aus atomar dünnen Nanoplättchen und haben die Besonderheit, dass sie in der richtigen Anordnung eine für Gas undurchlässige Schicht bilden.
Dazu zählen zum Beispiel Wasserdampf oder auch Sauerstoff. Letzterer trägt zum Verderben von Lebensmitteln bei. Bisher musste Essen für eine längere Haltbarkeit durch Plastik geschützt werden, weil beispielsweise Papier Sauerstoff nicht abhält.
Jetzt müssen Lebensmittel seltener weggeworfen werden
"Es gibt zwar bereits kompostierbare Verpackungen, aber die haben keine Gasbarriere. Die agieren durchlässig wie ein Sieb", so der Experte. Die neue Verpackung sei jedoch nicht nur nachhaltiger, weil sie Plastik ersetze – sie verlängere auch die Haltbarkeit von Essen. Das heißt, Lebensmittel müssen seltener weggeworfen werden, da Gase länger abgehalten werden.
In Deutschland entstehen jährlich zwölf Millionen Tonnen Lebensmittelabfälle, wovon über die Hälfte aus privaten Haushalten rührt. Der Hauptgrund: das Mindesthaltbarkeitsdatum. Durch Röhrls Erfindung hält das Essen länger, wodurch ein späterer Zeitpunkt als bisher angegeben werden kann.
Was eine nachhaltige Verpackung können muss
Eine nachhaltige Verpackung sei von mehreren Faktoren abhängig, sagt der Chemiker. "Sie muss mechanisch stabil sein, gute Gasbarrieren aufweisen, transparent für Kunden sein, damit die darin enthaltenen Lebensmittel begutachtet werden können und weiterhin recyclingfähig sein."
Folie dient als Nahrung für Mikroorganismen
Röhrl zufolge ist die neue Barrierefolie wasserlöslich, lässt sich also leicht von anderen Verpackungsbestandteilen wie Papier trennen, wodurch letzteres nach wie vor recycelt werden kann. Die Folie selbst ist als Nahrung für Mikroorganismen geeignet - und wird dabei biologisch abgebaut.
Die Idee zu so einer neuen Barrierefolie gibt es dem Chemiker zufolge schon länger. Doch er habe eine Version entworfen, die der Handel auch nutzen kann. Erst sie macht es möglich, in mittelfristiger Zukunft von dem Plastikersatz wirtschaftlich Gebrauch zu machen.
Auch moderne Displays könnten davon profitieren
"Die Barriereschicht ist universal einsetzbar", sagt Röhrl. Sie kann also nicht nur in Verbindung mit Papier für Lebensmittel, sondern aufgrund der Flexibilität auch für Hightech-Verkapselungen von modernen Displays oder für die Speicherung von Wasserstoff Anwendung finden.
Forschung wurde von Stiftung ausgezeichnet
Wie kam er auf die Idee? In seinem Master-Studium beschäftigte sich der Experte viel mit physikalischer und Nanochemie, was ihn auf das Promotionsthema Barriereschichten bei Professor Josef Breu aufmerksam gemacht habe. Der forscht schon jahrelang an einem Ersatz für Plastikfolien und hat zu den Grundlagen beigetragen, von denen Röhrl in seiner Arbeit Gebrauch machte. Beide sind auch Teil des Sonderforschungsbereich Mikroplastik – Wissenschaftler verschiedener Disziplinen arbeiten dort zusammen.
Für die von Procter & Gamble finanzierte Forschungsarbeit wurden Röhrl und sein Professor von der Dres.-Volker-und-Elke-Münch-Stiftung ausgezeichnet. Diese ehrt Forscher, die eine zukunftsweisende Erfindung auf dem Gebiet der Chemie geschaffen haben.
Neue Plastik-Erfindung hält Lebensmittel länger frisch - Abendzeitung
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