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Kunststoffe und Nachhaltigkeit

Schüler*innen experimentierten im Herbstferien-Camp zu biobasierten und bioabbaubaren Kunststoffen, Mikroplastik und Recycling.

Interessierte Schüler*innen haben in den Herbstferien im XLAB-Feriencamp „Kunststoffe aus fossilen und nachwachsenden Rohstoffen“ zur Synthese, Eigenschaften, Verarbeitung und Entsorgung von Kunststoffen experimentiert. Dank der finanziellen Förderung durch den Fonds der chemischen Industrie (FCI)  kamen dabei neue Methoden und Geräte zum Einsatz. Einen Schwerpunkt bildeten dabei biobasierte und bioabbaubare Materialien wie Polylactid (PLA) und Celluloseacetat.

Der Kurs gliederte sich nach einer Einführung in grundsätzliche Methoden der Polymer-Herstellung in drei Themenschwerpunkte. Zunächst erschlossen sich die Teilnehmenden den Produktionsweg von Polyvinylchlorid (PVC) von der Monomerherstellung bis zur chemischen Modifikation durch Weichmacher. Ein weiterer Schwerpunkt war als Alternative zu diesem auf fossilen Rohstoffen basierenden Plastik die Thematisierung der Nutzung von Holz als Grundlage der Kunststoff-Herstellung: Die Schüler und Schülerinnen zerlegten den Verbundstoff Holz, reinigten die enthaltene Zellulose auf und modifizierten sie zu ZelluloseacetatUnter der Fragestellung „Was kommt nach der Nutzung?“ wurde das Recycling, der biologische Abbau und die Entsorgung thematisiert, wobei die Schüler*innen selbst Mikroplastik-Kontaminationen in mitgebrachten Wasserproben nachgewiesen haben.

Als Beispiel für eine neuartige Verarbeitungsmethode für (Recycling-) Kunststoffe erprobten die Teilnehmenden das Elektrospinn-Verfahren sowohl für PLA-Proben als auch Styropor-Abfälle. Durch die Zusammenarbeit mit dem Arbeitskreis von Prof. Janshoff aus der biophysikalischen Chemie der Universität Göttingen konnten die Schüler*innen die selbst erzeugten Mikrofasern in einem modernen Rasterelektronenmikroskop betrachten und mit konventionellen Textilien bzw. menschlichen Haaren vergleichen.

Ein Fachvortrag von Prof. Ostermann von der Westfälischen Hochschule in Recklinghausen hatte dabei die anwendungsorientierte Forschung und industrielle Recyclingkreisläufe im Blick, um deutlich zu machen, dass sich bei der Verwendung des Werkstoffs „Kunststoff“ über den gesamten Produktlebenszyklus noch viel Potenzial für eine nachhaltige Produktion, Verwendung und Entsorgung bietet. Den Abschluss dieser spannenden Woche bildete eine Podiumsdiskussion, bei der sich die Teilnehmenden differenziert mit den Vorteilen, aber auch möglichen Problemen von biobasierten und bioabbaubaren Kunststoffen auseinandergesetzt haben und dabei auch Positionen verschiedener industrieller, universitärer und staatlicher Interessengruppen berücksichtigt und bewertet haben.