Prüfung der biologischen Abbaubarkeit und Kompostierbarkeit gemäß nationalen und internationalen Normen

Um die Ansammlung von Plastikmüll wirksam zu reduzieren, müssen biologisch abbaubare und kompostierbare Materialien unter den vorgesehenen Entsorgungsbedingungen, innerhalb eines angemessenen Zeitrahmens und ohne Freisetzung toxischer Substanzen zersetzt werden.

Internationale Normen bieten eine objektive und zuverlässige Möglichkeit, die Erfüllung dieser Kriterien zu überprüfen. Die Prüfung kann in Übereinstimmung mit verschiedenen EN-, ISO-, ASTM- und nationalen Normen durchgeführt werden, je nach den Bedingungen, unter denen das Material abgebaut werden soll, sowie dem angestrebten Ziel des Testprojekts. Für FuE-Zwecke ist in der Regel ein relativ einfaches Bioabbaubarkeits-Screening ausreichend, während eine vollständige Kompostierbarkeitsbeurteilung erforderlich ist, um nachzuweisen, dass ein Material effizient im Bioabfallsammelsystem verarbeitet werden kann.

Der regulatorische Kontext sollte ebenfalls berücksichtigt werden. In der EU wird die neue Verpackungs- und Verpackungsabfallverordnung (PPWR) vorschreiben, dass bestimmte kompostierbare Verpackungen bis zum 12. Februar 2028 harmonisierten Normen entsprechen müssen. Kompostierbarkeitstests für die PPWR-Konformität sollten daher gemäß der aktualisierten Norm für industrielle Kompostierbarkeit oder der neuen Norm für Heimkompostierbarkeit durchgeführt werden, sobald diese verfügbar sind.¹

Industrielle Kompostierbarkeitstests

Der Zweck von industriellen Kompostierbarkeitstests besteht in der Gewährleistung, dass biologisch abbaubare Materialien sicher und effektiv über den Bioabfallstrom entsorgt werden können. In Europa ist EN 13432 die harmonisierte Norm zur Bestimmung, ob Verpackungsmaterialien als industriell kompostierbar eingestuft werden können. Die aktuelle Ausgabe aus dem Jahr 2000 soll jedoch in naher Zukunft aktualisiert werden, um sicherzustellen, dass Kompostierungszeiten und zulässige Kontaminationsniveaus die tatsächlichen Bedingungen in Bioabfallbehandlungsanlagen besser widerspiegeln.²

Um die EN 13432:2000 zu erfüllen, muss die Verpackung die Mindestanforderungen für die folgenden vier Eigenschaften erfüllen:

• Charakterisierung der Bestandteile: Das Material muss mindestens 50 % flüchtige Feststoffe enthalten und darf keine Schwermetalle oder andere toxische Chemikalien in Konzentrationen enthalten, die der Umwelt schaden könnten.

• Bioabbau: Mindestens 90 % des Materials müssen unter aeroben Bedingungen innerhalb von 6 Monaten biologisch abgebaut werden. Die Temperatur wird gemäß der Norm ISO 14855 in der Regel auf 58 ± 2 °C eingestellt.

• Zersetzung: Nach 12 Wochen aerober Kompostierung müssen mindestens 90 % des Testmaterials (bezogen auf das Trockengewicht) eine 2-mm-Sieb-Analyse durchlaufen.

• Ökotoxizität/Kompostqualität: Der nach der Desintegration entstehende Kompost darf das Pflanzenwachstum nicht negativ beeinflussen.

Der Endverbraucher muss die Verpackung als kompostierbar erkennen, damit sie korrekt entsorgt wird. Zudem ist eindeutig anzugeben, ob sich die Kennzeichnung „kompostierbar“ auf das verpackte Produkt oder auf die Verpackung selbst bezieht.

Weitere häufig angewandte Normen für die industrielle Kompostierbarkeit, die einem ähnlichen Prüfverfahren folgen, sind EN 14995, ISO 17088 und ASTM D6400, die alle für kompostierbare Kunststoffe entwickelt wurden. Darüber hinaus kann die Norm ISO 14855 zur vollständigen aeroben biologischen Abbaubarkeit herangezogen werden, um alternative Materialformulierungen während der Produktentwicklung zu vergleichen, bevor die Kompostierbarkeit anhand einer umfassenderen Norm bestätigt wird.

Prüfung der Heimkompostierbarkeit

Die Bedingungen einer Heimkompostierung variieren je nach Standort erheblich, was es schwierig macht, typische Temperatur- oder Feuchtigkeitsparameter zu definieren. Aus diesem Grund gibt es derzeit keinen europäischen oder internationalen Referenzstandard für Heimkompostierbarkeit. Ein europäisch harmonisierter Standard wird jedoch in Kürze entwickelt, angetrieben durch die PPWR.³

Bis zur Veröffentlichung der neuen europäischen Norm werden zur Bewertung der Kompostierbarkeit in Heimkompostierungsanlagen am häufigsten die australische Norm AS 5810 und die französische Norm NF T51-800 herangezogen.

Die von AS 5810 abgedeckten Parameter sind weitgehend identisch mit denen der EN 13432, wobei die wesentlichsten Unterschiede in den Bedingungen, unter denen die Bioabbaubarkeit stattfinden soll, sowie in den zulässigen Zersetzungszeiten liegen. Die Akzeptanzkriterien für heimkompostierbare Verpackungen sind folgende:

• Charakterisierung: Das Material enthält mindestens 50 % flüchtige Feststoffe, und der Schwermetallgehalt überschreitet nicht die festgelegten Grenzwerte, die mit denen der EN 13432 identisch sind.

• Biologische Abbaubarkeit: Mindestens 90 Gew.-% des Materials werden unter aeroben Bedingungen innerhalb von 12 Monaten bei 25 ± 5 °C abgebaut. Die Prüfung erfolgt gemäß EN 14855.

• Desintegration: Nach 180 Tagen in einer kontrollierten Kompostierungsumgebung müssen mindestens 90 Gew.-% des Materials eine 2-mm-Sieb-Analyse durchlaufen. Verbleibendes Material darf bei einer Betrachtungsdistanz von 500 mm mit bloßem Auge nicht vom Kompostmaterial unterscheidbar sein.

• Kompostqualität: Der entstehende Kompost darf das Pflanzenwachstum oder das Überleben von Würmern nicht negativ beeinflussen.

Ähnlich wie bei industriellen Kompostierbarkeitstests müssen alle Einzelkomponenten diese Anforderungen erfüllen, damit das Gesamtmaterial als heimkompostierbar ausgezeichnet werden darf.

Biologischer Abbau in Boden- und Meeresumgebungen

Da die Bedingungen streng kontrolliert sind, beweist das Bestehen der Kompostierbarkeitsanforderungen nicht, dass ein Material in der natürlichen Umgebung biologisch abbaubar ist. Aus diesem Grund sind separate Biodegradationstests erforderlich, um den Abbau in Boden oder Wasser zu beurteilen, wo das Material versehentlich oder durch den Einsatz in der Landwirtschaft, im Gartenbau, in der Forstwirtschaft oder in der Fischerei enden kann.

ISO 23517 ist die am häufigsten verwendete Norm zur Bewertung der Bioabbaubarkeit in Böden. Die abgedeckten Parameter umfassen die Charakterisierung der Bestandteile, den biologischen Abbau und die Ökotoxizität. Obwohl die Norm in erster Linie auf landwirtschaftliche und gartenbauliche Mulchfolien ausgerichtet ist, kann sie auch zur Bewertung anderer Kunststoffmaterialien herangezogen werden.

Der biologische Abbau in marinen Umgebungen wird in der Regel mithilfe einer Kombination von Normen bewertet, die den aeroben biologischen Abbau (ISO 19679, ASTM D6691) und die Desintegration (ISO 23832) unter simulierten marinen Bedingungen abdecken. Prüfungen können auch unter realen marinen Bedingungen mit einer hauseigenen Methode durchgeführt werden.

Unsere Lösungen für Tests zur biologischen Abbaubarkeit

Measurlabs bietet Tests zur biologischen Abbaubarkeit und Kompostierbarkeit gemäß den oben beschriebenen Normen an. Wenn das Ziel darin besteht, mehrere Materialien in der FuE-Phase zu vergleichen, empfehlen wir ein Screening zur biologischen Abbaubarkeit auf Basis der Norm ISO 14855. Dies ist derzeit unser beliebtester Service, für den wir einen wettbewerbsfähigen Preis anbieten können, wenn mindestens vier verschiedene Materialien gleichzeitig getestet werden.

Wir bieten außerdem vollständige Kompostierbarkeitsbeurteilungen sowohl unter industriellen als auch unter Heimkompostierungsbedingungen an. Für diesen Zweck kann es jedoch sinnvoll sein, die Veröffentlichung der neuen harmonisierten Normen abzuwarten, da die PPWR-Konformitätsprüfung gemäß diesen Normen durchgeführt werden muss. Wir werden den Normungsprozess aufmerksam verfolgen und unser Serviceangebot entsprechend aktualisieren.

Zögern Sie nicht, unsere Experten über das untenstehende Formular zu kontaktieren, um die am besten geeigneten Prüflösungen für Ihr Material zu besprechen.