Nachwachsende Rohstoffe:
Bioplastik aus Kartoffeln
Bisher kommen sie über Marktnischen nicht
hinaus: Kunststoffe aus Pflanzen, klimaneutral erzeugt und biologisch abbaubar.
Die Herstellung ist oft teuer oder ihre Qualität schlechter
als die ihrer "chemischen" Konkurrenten. Das könnte sich bald
ändern: Auf Versuchsflächen in Deutschland werden gentechnisch veränderte
Kartoffeln getestet, die als Nebenprodukt einen Biokunststoff
produzieren.
Tests im Freiland mit verschiedenen
Kartoffellinien, die in ihren Knollen Cyanophycin
bilden. (Schaugarten Üplingen)
Das Ziel: Hohe Anteile von Cyanophycin in den
Knollen.
Äußerlich wenig Unterschiede. Rechts:
Cyanophycin-Kartoffelpflanze, links: unveränderte
Ausgangssorte
Bioplastik - das ist der Sammelbegriff für
"natürliche" Kunststoffe, die meist auf Basis nachwachsender
Rohstoffe hergestellt werden, nicht aus Erdöl wie "chemische"
Kunststoffe. Biokunststoffe bestehen überwiegend aus einfachen, überall in der Natur vorkommenden
Substanzen, die zu langen
Molekülketten verknüpft sind. Biokunststoffe sind biologisch
vollständig abbaubar, viele können sogar kompostiert werden.
Ausgangsmaterial für Biokunststoffe sind z.B. Stärke oder Cellulose.
Biokunststoffe aus pflanzlichen Rohstoffen
werden heute vor allem zu Verpackungen, Folien und Formteilen
verarbeitet. Zwar ist derzeit ihr Anteil an der gesamten
Kunststoffproduktion noch verschwindend gering, doch hohe
Erdölpreise und weitere technische Innovationen bei Bioplastik
lassen starke Marktzuwächse erwarten. Optimistische Schätzungen
gehen davon aus, dass Biokunststoffe in naher Zukunft etwa zehn
Prozent der gesamten Kunststoffproduktion ersetzen könnten. Bei
Verpackungen könnte der Bio-Anteil sogar 70 Prozent betragen.
Bisher ist die Herstellung vieler
Biokunststoffe teuer oder ihre Eigenschaften entsprechen nicht denen
vergleichbarer chemischer Stoffe. Ein Beispiel sind Polyacrylate,
"chemische" Kunststoffe auf Basis von Acrylsäure, die heute eine
breite Verwendung finden in Farben, Lacken, Beschichtungen oder
Klebstoffen, in der Textil- und Papierherstellung oder in
Waschmitteln. Verschiedene Polyacrylate könnten durch den
Biokunststoff Polyaspartat ersetzt werden, der vergleichbare Eigenschaften hat. In Waschmitteln
ist Polyaspartat etwa Ersatzstoff für ein bestimmtes Polyacrylat, das die
Waschleistung verbessert und die Wasserhärte senkt.
Bislang wird Polyaspartat in geringen Mengen durch chemische
Synthese auf Grundlage von Eiweißbausteinen gewonnen. Polyaspartat
ist aber auch als natürlich vorkommende Substanz in Cyanophycin enthalten,
einem Protein, das von Cyanobakterien (Blaualgen) und einigen
anderen Bakterien gebildet wird. Sie nutzen es zur Speicherung u.a.
von Stickstoff.
Wissenschaftlern der Universitäten Rostock,
Berlin, Bielefeld und Tübingen ist es in einem gemeinsamen
Projekt gelungen, Kartoffeln gentechnisch so zu verändern, dass sie
Cyanophycin in ihren Knollen bilden. In die Kartoffel wurde ein Gen aus einem
Cyanobakterium übertragen, wodurch ein spezielles
Enzym - eine Cyanophycin-Synthetase - gebildet wird. Dieses Enzym sorgt dafür,
dass aus den Aminosäuren Aspartat und Arginin
in der Kartoffelpflanze Cyanophycin gebildet wird.
Die Kartoffeln wurden in langjährigen
Versuchen im Gewächshaus getestet und so optimiert, dass große
Mengen Cyanophycin in den Knollen gebildet werden, ohne die
Pflanzengesundheit zu beeinträchtigen. Die Kartoffeln könnten
weiterhin für die Stärkeerzeugung angebaut werden und gleichzeitig
kostengünstig als "Beiprodukt" Cyanophycin liefern.
Ob Pflanzen sich als sichere
Produktionssysteme für Biokunststoffe einsetzen lassen, das wird zurzeit in einem Freilandversuch
mit diesen Kartoffeln beispielhaft getestet.
Bio-Plastik aus Kartoffeln. Erste Versuche im
Freiland: Kartoffeln sollen einen Grundstoff für einen
biologisch abbaubaren Kunststoff liefern. Auch die
Umweltsicherheit dieser gentechnisch veränderten Kartoffeln
wird untersucht.
Im Web
Biologische Sicherheitsforschung zu gentechnisch
veränderten Pflanzen: Berichte, Ergebnisse, Videos.
Pflanzenforschung erleben. Neue Konzepte gegen
Schädlinge, Krankheiten, Unkräuter? Hochwertige Wirkstoffe
aus Pflanzen? Mal Grüne Gentechnik im Feld sehen?
Besichtigungen Mai-September.
Enzym - eine Cyanophycin-Synthetase - gebildet wird. Dieses Enzym sorgt dafür,
dass aus den 
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