| Vorwort | 6 |
| Inhaltsverzeichnis | 8 |
| 1 Einleitung | 18 |
| 1.1 Themenabgrenzung | 18 |
| 1.2 Was sind Biopolymere? | 22 |
| 1.2.1 Abbaubare petrobasierte Biopolymere | 23 |
| 1.2.2 Abbaubare biobasierte Biopolymere | 23 |
| 1.2.3 Nicht abbaubare biobasierte Biopolymere | 24 |
| 1.2.4 Blends und Copolymere aus den verschiedenen Rohstoff- und Werkstoffgruppen | 25 |
| 1.3 Rahmenbedingungen für Biopolymere | 26 |
| 1.3.1 Entsorgung konventioneller und bioabbaubarer Kunststoffe | 26 |
| 1.3.2 Limitierung petrochemischer Ressourcen | 30 |
| 1.3.3 Zunehmendes Umweltbewusstsein | 35 |
| 1.3.4 Nachhaltigkeit als Teil der Unternehmensstrategie | 36 |
| 2 Stand der Kenntnisse | 38 |
| 2.1 Historie von Biopolymeren | 38 |
| 2.2 Biopolymer-Werkstoffgenerationen | 39 |
| 2.3 Biologische Abbaubarkeit und Kompostierbarkeit | 41 |
| 2.4 Oxoabbaubarkeit | 45 |
| 2.5 Rohstoff- und Flächenbedarf zur Biopolymererzeugung | 46 |
| 2.6 Nachhaltigkeit und Entropieeffizienz von Biopolymeren | 56 |
| 2.7 Patentrechtliche Situation von Biopolymeren | 63 |
| 3 Rechtliche Rahmenbedingungen für Biopolymere | 66 |
| 3.1 Deutsche Verpackungsverordnung | 66 |
| 3.1.1 Anwendungen ohne Entsorgungserfordernis | 66 |
| 3.1.2 Anwendungen mit Entsorgungserfordernis | 66 |
| 3.1.3 Novellierung der deutschen Verpackungsverordnung | 68 |
| 3.2 Übergeordnete Standards zur Prüfung der Kompostierbarkeit | 70 |
| 3.2.1 DIN V 54900 | 71 |
| 3.2.2 DIN EN 13432 | 74 |
| 3.2.3 DIN EN 14995 | 75 |
| 3.2.4 ISO 17088 | 75 |
| 3.2.5 ASTM D6400 | 75 |
| 3.2.6 ASTM D6868 | 76 |
| 3.2.7 AS 4736 | 76 |
| 3.2.8 Vergleich der übergeordneten Normen/Standards | 77 |
| 3.3 Prüfnormen zur Durchführung (Normative Verweisungen) | 79 |
| 3.3.1 Richtlinien | 80 |
| 3.3.2 Normen zu Verpackungen (Allgemein) | 81 |
| 3.3.3 Aerober Bioabbau – aquatisch | 82 |
| 3.3.4 Aerober Bioabbau – terrestrisch | 84 |
| 3.3.5 Anaerober Bioabbau | 86 |
| 3.3.6 ASTM D6866 (14C-Methode) | 87 |
| 3.3.7 OECD-Richtlinien | 88 |
| 3.3.8 Japanische Standards | 89 |
| 3.3.9 VDI 4427 | 90 |
| 3.4 Zulässige Hilfsstoffe und Additive | 91 |
| 3.5 Zertifizierung der Kompostierbarkeit | 92 |
| 3.6 Angrenzende Verordnungen | 98 |
| 3.6.1 Biopolymere im Kontext der Abfallablagerungsverordnung | 98 |
| 3.6.2 Biopolymere im Kontext der deutschen Kompostverordnung | 100 |
| 3.6.3 Biopolymere im Kontext der Düngemittelverordnung | 103 |
| 3.7 Abfallentsorgung in der EU | 103 |
| 4 Herstellung und chemischer Aufbau von Biopolymeren | 108 |
| 4.1 Herstellung von Biopolymeren | 108 |
| 4.1.1 Chemische Synthese petrochemischer Rohstoffe | 111 |
| 4.1.2 Chemische Synthese biobasierter Rohstoffe | 120 |
| 4.1.3 Direkte Biosynthese der Biopolymere | 138 |
| 4.1.4 Modifizierung nachwachsender Rohstoffe | 145 |
| 4.1.5 Blends | 168 |
| 4.2 Chemische Struktur der Biopolymere | 169 |
| 4.2.1 Polymethylene | 170 |
| 4.2.2 Polyether (Polyglykole) | 172 |
| 4.2.3 Polysaccharidpolymere | 173 |
| 4.2.4 (Bio-)Polyester | 178 |
| 4.2.5 (Bio-)Polyamide (Bio-PA) | 185 |
| 4.2.6 (Bio-)Polyurethane (Bio-PUR) | 188 |
| 4.2.7 Proteinbasierte Polymere | 189 |
| 5 Technische Eigenschaftsprofile von Biopolymeren | 192 |
| 5.1 Eigenschaftsprofile der wichtigsten Biopolymere | 193 |
| 5.1.1 Polyvinylalkohole (PVAL) | 193 |
| 5.1.2 Polycaprolacton (PCL) | 200 |
| 5.1.3 Polyhydroxyalkanoate (PHA) | 201 |
| 5.1.4 Polylacticacid (PLA) | 204 |
| 5.1.5 PLA-Blends | 209 |
| 5.1.6 Bio-Copolyester | 211 |
| 5.1.7 Stärke/Stärkeblends/Thermoplastische Stärke (TPS) | 212 |
| 5.1.8 Celluloseregenerate (CH) | 214 |
| 5.1.9 Cellulosederivate (CA, CP, CB, CN, CAB, CAP) | 216 |
| 5.1.10 Bio-PE, Bio-PP, Bio-PA, Bio-PUR | 219 |
| 5.2 Eigenschaften im Vergleich zu konventionellenKunststoffen | 219 |
| 5.2.1 Biopolymerwerkstoffe für Spritzgussanwendungen | 220 |
| 5.2.2 Biopolymerfolienwerkstoffe | 242 |
| 5.2.3 Fazit für zukünftige Anwendungen | 264 |
| 6 End-of-Life-Options von Biopolymeren | 268 |
| 6.1 Deponie | 268 |
| 6.2 Recycling | 270 |
| 6.2.1 Thermomechanisches Recycling | 270 |
| 6.2.2 Chemisches Recycling | 271 |
| 6.3 Kompostierung | 271 |
| 6.3.1 Industrielle Kompostierung | 272 |
| 6.3.2 Häusliche Kompostierung | 272 |
| 6.4 Verbrennung | 273 |
| 6.4.1 Brennwerte von Biopolymeren | 273 |
| 6.4.2 Emissionen bei der Verbrennung von Biopolymeren | 276 |
| 6.5 Biogaserzeugung | 279 |
| 6.6 Produktspezifische Entsorgung | 281 |
| 6.6.1 Auflösen/Abbau in Wasser | 281 |
| 6.6.2 Auflösen/Abbau im Erdreich | 282 |
| 6.6.3 Auflösen/Abbau im Organismus (Verzehren, Bioabbau) | 282 |
| 6.7 Littern | 283 |
| 7 Ökobilanzierung von Biopolymeren | 284 |
| 7.1 Methodik der Ökobilanzierung | 284 |
| 7.1.1 Festlegung des Zieles und des Untersuchungsrahmens | 286 |
| 7.1.2 Erstellung einer Sachbilanz | 286 |
| 7.1.3 Wirkungsabschätzung | 287 |
| 7.1.4 Auswerten der Ergebnisse | 291 |
| 7.2 Daten zur Ökobilanz von Biopolymeren | 292 |
| 8 Darstellung des Biopolymermarktes | 298 |
| 8.1 Aktuelle Verfügbarkeit und zukünftige Kapazitäten | 298 |
| 8.2 Aktuelle Preissituation | 305 |
| 8.3 Marktakteure im Bereichbiologisch abbaubarer Polymere | 307 |
| 8.4 Biopolymerhersteller und Materialtypen | 308 |
| 8.5 Biopolymerverarbeiter/-Konverter | 389 |
| 9 Ausblick | 397 |
| Anhang | 400 |
| A Hersteller, Handelsnamen und Datenblätter | 400 |
| B Abfallentsorgungssysteme in Europa | 562 |
| C Auszug aus novellierter Verpackungsverordnung | 611 |
| D DSD-Lizensgebühren | 613 |
| Abkürzungsverzeichnis | 620 |
| Literaturverzeichnis | 623 |
| Internetquellen | 631 |
| Register | 634 |
| Die Autoren | 647 |
