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Title: Freisetzung von Schadstoffen in die Umwelt durch Desintegration von biologisch abbaubaren Kuststoffen
Language: German
Authors: Sprenger, Armin 
Issue Date: 11-Sep-2020
Abstract: 
Kunststoffe spielen eine wichtige Rolle in unserem Alltag. Sie werden unter anderem
zum Verpacken von Lebensmitteln und Gebrauchsgegenständen benutzt. Aufgrund
ihrer chemischen Eigenschaften können sich giftige Substanzen in den verschiedenen
Plastiktypen anreichern. Werden Kunststoffe nicht sachgemäß entsorgt, werden sie zu
einem Problem, da konventionelle Kunststoffe in der Natur meist nur sehr langsam
abgebaut werden. Kleinere Plastikpartikel können, als sogenanntes Mikroplastik, vor
allem in der maritimen Umwelt, von Tieren irrtümlich als Nahrung angesehen werden
und sich in ihnen anreichern. Die Anreicherung setzt sich über die Nahrungskette fort
und letzten Endes können auch Menschen Mikroplastik über die Nahrung aufnehmen.
Um diesen Problemen entgegenzuwirken wurden biologisch abbaubare Kunststoffe
entwickelt. Zu den am weitesten verbreiteten Biokunststoffen zählen Poly lactic acid
(PLA) zu deutsch Milchsäure und Stärke. Um die schlechteren mechanischen
Eigenschaften, im Vergleich zu konventionellen Kunststoffen, auszugleichen wird
versucht, Biokunststoffe mit anderen (Bio)Kunststoffen zu mischen.
Der Desintegrationsprozess beziehungsweise der Abbau der biologisch abbaubaren
Biokunststoffe wird dabei durch DIN Normen genau definiert. Zur Überprüfung der
Abbaubarkeit von Kunstoffen gibt es mehrere Verfahren, die genutzt werden. In dieser
Arbeit wird auf die in den DIN Normen 14852, 14853, 14855-1, 14855-2 und 17556
genannten Verfahren eingegangen. Die am häufigsten verwendete Methode ist die
Messung der CO2-Freisetzung bei der Desintegration. In der Praxis wird auch der
Masseverlust sowie die optische Dokumentation genutzt, um den Abbau zu
überwachen.
Sind die Bedingungen unter denen die Tests nach DIN stattfanden nicht gegeben, kann
der Abbau von Biokunststoffen länger dauern oder anders verlaufen als vorgesehen.
So wurde festgestellt, dass bei dem Abbau von amorphem PLA in Deponien, aufgrund
eines Mangels an Sauerstoff durch die anaeroben Bedingungen, auch Methan statt nur
CO2 entsteht. Es gibt Hinweise darauf, dass sich unter nicht optimalen
Abbaubedingungen Biokunststoffe wie konventionelle Kunststoffe verhalten und zu
Mikroplastik zerfallen.

Plastics play an important role in our everyday life. They are used for various
applications, especially for packaging food and consumer goods. Toxic substances can
accumulate in plastic due to their chemical properties. Plastics can become an
environmental problem if they were not disposed correctly, as conventional plastics
usually decompose very slowly in nature. Smaller plastic particles, known as
microplastics, especially in the maritime environment can be mistakenly regarded by
animals as food and accumulate in them. The accumulation continues through the
food chain. Therefore humans can also absorb microplastics through food.
In order to overcome these problems, biodegradable plastics have been developed.
The most common bioplastics are poly lactic acid (PLA) and starch. Compared to
conventional plastics some bioplastics materials have poorer mechanical properties,
hence , they were mixed with other (bio)plastics.
The disintegration process and the biodegradation of the biodegradable bioplastics are
defined by DIN standards. There are several methods used to test the biodegradability
of plastics. In this paper, the procedures mentioned in the DIN standards 14852,
14853, 14855-1, 14855-2 and 17556 are discussed. The most common used method
for biodegradation of plastics is the measurement of CO2 release during disintegration.
However, the loss of mass and optical documentation were also used to monitor the
disintegration.
The degradation of bioplastics can take longer or proceed differently than intended if
the conditions under which the DIN tests were carried out are not given. It was found
that the degradation of amorphous PLA in landfills also produces methane instead of
CO2 due to a lack of oxygen caused by the anaerobic conditions. There are indications
that under non-optimal degradation conditions bioplastics behave in the same way as
conventional plastics and decompose into microplastics.
URI: https://reposit.haw-hamburg.de/handle/20.500.12738/9451
Institute: Department Umwelttechnik 
Type: Thesis
Thesis type: Bachelor Thesis
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