Beim Recycling von Styropor können Bakterien helfen: Irischen und deutschen Forschern ist es gelungen, den Stoff mit einer zweistufigen Technik in einen abbaubaren Biokunststoff umzuwandeln. Dazu erhitzen die Forscher um Walter Kaminsky von der Universität Hamburg das Styropor, bis es sich bei über 500 Grad Celsius in ein Öl umwandelt. Mit der Flüssigkeit füttern die Forscher das Bakterium Pseudomonas putida, das daraufhin den bioabbaubaren Kunststoff aus der Gruppe der Polyhydroxyalkanoate (PHA) produziert. Mit dem PHA können biologisch abbaubares Kunststoffgeschirr und andere Plastikartikel hergestellt werden, schreiben die Forscher.
Styropor ist ein extrem langlebiger Kunststoff, der sich beispielsweise in Hausmülldeponien nicht zersetzt. Er findet in Dämmstoffen, Folien und Kunststoffplatten breite Anwendung und besteht aus langkettigen Polystyrolmolekülen. “Diese langen Ketten brechen wir mit der Pyrolyse auf”, sagt Matthias Donner aus der Hamburger Arbeitsgruppe gegenüber wissenschaft.de. Die Pyrolyse ist eine Wärmebehandlung, mit der die langen Molekülketten bei rund 520 Grad Celsius in ganz kurze Styrolmoleküle zerlegt werden. Das resultierende Pyrolyseöl ist bei Zimmertemperatur flüssig und kann Bakterien vom Stamm Pseudomonas putida als Nährmedium dienen. Das irische Team um Kevin O’Connor vom University College in Dublin füttert die Bakterien dann in einem Fermenter mit dem Styrolöl und erhält so den bioabbaubaren Kunststoff PHA.
Der Umsetzungsgrad von Styropor zum Styrolöl liegt schon bei zufriedenstellenden 85 Prozent, berichtet Donner. Allerdings erzeugen die Bakterien im zweiten Schritt aus einem Gramm Öl bislang nur 65 Milligramm PHA-Kunststoff. “Ich bin aber optimistisch, dass wir auf eine Gesamtausbeute von 80 Prozent kommen werden”, erklärt Donner. Derzeit beeinträchtigen Verunreinigungen im Pyrolyseöl noch das Bakterienwachstum und damit die PHA-Produktion. Durch eine Verfeinerung der Prozessbedingungen wollen die Forscher den Ertrag steigern.
Der Vorteil des Verfahrens liege darin, dass der Styroporabfall nicht extra aufbereitet werden muss, so Donner. “Aus dem Pyrolyseöl nehmen die Bakterien sich das heraus, was sie brauchen”, sagt Donner. Weltweit fallen jährlich rund 14 Millionen Tonnen Styroporabfälle an. Nur ein Prozent davon wird derzeit recycelt. Mit dem Hamburger Verfahren könnte damit der Abfallstoff in einen begehrten bioabbaubaren Wertstoff verwandelt werden.
Matthias Donner, Walter Kaminsky (Universität Hamburg), Kevin O’Connor (University College, Dublin) et al.: Environmental Science & Techology, Online-Vorabveröffentlichung, doi: 10.1021/es0517668 S0013-936X(05)01766-9 ddp/wissenschaft.de ? Martin Schäfer
