1;Vorwort;6 2;Inhaltsverzeichnis;8 3;1 Einleitung;18 3.1;1.1 Themenabgrenzung;18 3.2;1.2 Was sind Biopolymere?;22 3.2.1;1.2.1 Abbaubare petrobasierte Biopolymere;23 3.2.2;1.2.2 Abbaubare biobasierte Biopolymere;23 3.2.3;1.2.3 Nicht abbaubare biobasierte Biopolymere;24 3.2.4;1.2.4 Blends und Copolymere aus den verschiedenen Rohstoff- und Werkstoffgruppen;25 3.3;1.3 Rahmenbedingungen für Biopolymere;26 3.3.1;1.3.1 Entsorgung konventioneller und bioabbaubarer Kunststoffe;26 3.3.2;1.3.2 Limitierung petrochemischer Ressourcen;30 3.3.3;1.3.3 Zunehmendes Umweltbewusstsein;35 3.3.4;1.3.4 Nachhaltigkeit als Teil der Unternehmensstrategie;36 4;2 Stand der Kenntnisse;38 4.1;2.1 Historie von Biopolymeren;38 4.2;2.2 Biopolymer-Werkstoffgenerationen;39 4.3;2.3 Biologische Abbaubarkeit und Kompostierbarkeit;41 4.4;2.4 Oxoabbaubarkeit;45 4.5;2.5 Rohstoff- und Flächenbedarf zur Biopolymererzeugung;46 4.6;2.6 Nachhaltigkeit und Entropieeffizienz von Biopolymeren;56 4.7;2.7 Patentrechtliche Situation von Biopolymeren;63 5;3 Rechtliche Rahmenbedingungen für Biopolymere;66 5.1;3.1 Deutsche Verpackungsverordnung;66 5.1.1;3.1.1 Anwendungen ohne Entsorgungserfordernis;66 5.1.2;3.1.2 Anwendungen mit Entsorgungserfordernis;66 5.1.3;3.1.3 Novellierung der deutschen Verpackungsverordnung;68 5.2;3.2 Übergeordnete Standards zur Prüfung der Kompostierbarkeit;70 5.2.1;3.2.1 DIN V 54900;71 5.2.2;3.2.2 DIN EN 13432;74 5.2.3;3.2.3 DIN EN 14995;75 5.2.4;3.2.4 ISO 17088;75 5.2.5;3.2.5 ASTM D6400;75 5.2.6;3.2.6 ASTM D6868;76 5.2.7;3.2.7 AS 4736;76 5.2.8;3.2.8 Vergleich der übergeordneten Normen/Standards;77 5.3;3.3 Prüfnormen zur Durchführung (Normative Verweisungen);79 5.3.1;3.3.1 Richtlinien;80 5.3.2;3.3.2 Normen zu Verpackungen (Allgemein);81 5.3.3;3.3.3 Aerober Bioabbau - aquatisch;82 5.3.4;3.3.4 Aerober Bioabbau - terrestrisch;84 5.3.5;3.3.5 Anaerober Bioabbau;86 5.3.6;3.3.6 ASTM D6866 (14C-Methode);87 5.3.7;3.3.7 OECD-Richtlinien;88 5.3.8;3.3.8 Japanische Standards;89 5.3.9;3.3.9 VDI 4427;90 5.4;3.4 Zulässige Hilfsstoffe und Additive;91 5.5;3.5 Zertifizierung der Kompostierbarkeit;92 5.6;3.6 Angrenzende Verordnungen;98 5.7;3.6.1 Biopolymere im Kontext der Abfallablagerungsverordnung;98 5.8;3.6.2 Biopolymere im Kontext der deutschen Kompostverordnung;100 5.9;3.6.3 Biopolymere im Kontext der Düngemittelverordnung;103 5.10;3.7 Abfallentsorgung in der EU;103 6;4 Herstellung und chemischer Aufbau von Biopolymeren;108 6.1;4.1 Herstellung von Biopolymeren;108 6.1.1;4.1.1 Chemische Synthese petrochemischer Rohstoffe;111 6.1.2;4.1.2 Chemische Synthese biobasierter Rohstoffe;120 6.1.3;4.1.3 Direkte Biosynthese der Biopolymere;138 6.1.4;4.1.4 Modifizierung nachwachsender Rohstoffe;145 6.1.5;4.1.5 Blends;168 7;4.2 Chemische Struktur der Biopolymere;169 7.1;4.2.1 Polymethylene;170 7.2;4.2.2 Polyether (Polyglykole);172 7.3;4.2.3 Polysaccharidpolymere;173 7.4;4.2.4 (Bio-)Polyester;178 7.5;4.2.5 (Bio-)Polyamide (Bio-PA);185 7.6;4.2.6 (Bio-)Polyurethane (Bio-PUR);188 7.7;4.2.7 Proteinbasierte Polymere;189 8;5 Technische Eigenschaftsprofile von Biopolymeren;192 8.1;5.1 Eigenschaftsprofile der wichtigsten Biopolymere;193 8.1.1;5.1.1 Polyvinylalkohole (PVAL);193 8.1.2;5.1.2 Polycaprolacton (PCL);200 8.1.3;5.1.3 Polyhydroxyalkanoate (PHA);201 8.1.4;5.1.4 Polylacticacid (PLA);204 8.1.5;5.1.5 PLA-Blends;209 8.1.6;5.1.6 Bio-Copolyester;211 8.1.7;5.1.7 Stärke/Stärkeblends/Thermoplastische Stärke (TPS);212 8.1.8;5.1.8 Celluloseregenerate (CH);214 8.1.9;5.1.9 Cellulosederivate (CA, CP, CB, CN, CAB, CAP);216 8.1.10;5.1.10 Bio-PE, Bio-PP, Bio-PA, Bio-PUR;219 8.2;5.2 Eigenschaften im Vergleich zu konventionellenKunststoffen;219 8.2.1;5.2.1 Biopolymerwerkstoffe für Spritzgussanwendungen;220 8.2.2;5.2.2 Biopolymerfolienwerkstoffe;242 8.2.3;5.2.3 Fazit für zukünftige Anwendungen;264 9;6 End-of-Life-Options von Biopolymeren;268 9.1;6.1 Deponie;268 9.2;6.2 Recycling;270 9.2.1;6.2.1 Thermomechanisches Recycling;270 9.2.2;6.2.2 Chemisches Recycling;271 9.3;6.3 Kompostierung;271 9.3.1;6.3.1 Indu