Die von der Internationalen Organisation für Normung (ISO) veröffentlichte Norm „ISO 17556 Kunststoffe – Bestimmung der vollständigen aeroben Bioabbaubarkeit von Kunststoffen im Boden durch Messung des Sauerstoffbedarfs oder der Menge an freigesetztem Kohlendioxid in einem Respirometer“ beschreibt eine Methode zur Bestimmung der vollständigen aeroben Bioabbaubarkeit von Kunststoffen im Boden durch Messung des Sauerstoffbedarfs oder der Menge an freigesetztem Kohlendioxid in einem geschlossenen Respirometer.
Diese Methode zielt darauf ab, durch Anpassung des Feuchtigkeitsgehalts des Testbodens einen optimalen Grad der biologischen Abbaubarkeit zu erreichen. Wird ein unangepasster Boden als Inokulum verwendet, simuliert der Test die biologischen Abbauprozesse, die in einer natürlichen Umgebung ablaufen. Wird ein zuvor exponierter Boden verwendet, kann die Methode zur Untersuchung der potenziellen biologischen Abbaubarkeit eines Testmaterials eingesetzt werden.
Diese Methode ist für folgende Materialien gültig:
Die Anwendung ist möglicherweise nicht auf Materialien anwendbar, die die Aktivität von Mikroorganismen im Boden unter Testbedingungen hemmen. Hemmende Wirkungen können mithilfe einer Hemmkontrolle oder einer anderen geeigneten Methode gemessen werden. Hemmt das Testmaterial Mikroorganismen im Boden, kann eine geringere Konzentration des Testmaterials, ein anderer Bodentyp oder ein bereits exponierter Boden verwendet werden.
Zahlreiche Kunststoffmaterialien und -produkte sind für Anwendungen konzipiert, die im oder über der Erde landen. Sie werden für Anwendungen entwickelt, bei denen der biologische Abbau technisch, ökologisch, sozial oder wirtschaftlich sinnvoll ist. Beispiele hierfür sind die Landwirtschaft (z. B. Mulchfolien), der Gartenbau (z. B. Schnüre und Klammern, Blumentöpfe, Nadeln), Bestattungsmaterialien (z. B. Leichensäcke) und die Freizeit (z. B. Plastik-Tontauben zum Schießen, Jagdpatronen). In vielen Fällen ist die Rückgewinnung oder das Recycling dieser Kunststoffprodukte schwierig oder wirtschaftlich nicht rentabel.
Es wurden verschiedene Arten biologisch abbaubarer Kunststoffe entwickelt, die am Ende ihrer Lebensdauer vor Ort biologisch abgebaut und zersetzt werden. Verschiedene internationale Normen legen Prüfmethoden zur Bestimmung der vollständigen aeroben oder anaeroben Abbaubarkeit von Kunststoffen unter wässrigen oder Kompostierungsbedingungen fest. Bei der Verwendung und Entsorgung biologisch abbaubarer Kunststoffe ist es wichtig, eine Prüfmethode zur Bestimmung der vollständigen aeroben Abbaubarkeit solcher Kunststoffe im Boden zu entwickeln.
Prinzipiell dient dieses Verfahren dazu, die optimale Abbaurate eines Kunststoffmaterials in einem Testboden durch Kontrolle der Bodenfeuchtigkeit zu ermitteln und die endgültige Abbaubarkeit des Materials zu bestimmen. Das Kunststoffmaterial, das die einzige Kohlenstoff- und Energiequelle darstellt, wird mit Boden vermischt. Das Gemisch verbleibt für eine bestimmte Zeit in einer Flasche, während der Sauerstoffverbrauch ( BSB) oder die Menge des freigesetzten Kohlendioxids bestimmt wird. Wird das freigesetzte Kohlendioxid absorbiert, kann der Sauerstoffverbrauch beispielsweise durch Messung der Sauerstoffmenge, die zur Aufrechterhaltung eines konstanten Gasvolumens in einem Respirometergefäß benötigt wird, oder durch automatische oder manuelle Messung der Volumen- oder Druckänderung (oder einer Kombination aus beidem) ermittelt werden. Ein Beispiel für ein geeignetes Respirometer ist im Standardanhang (Anhang A) enthalten.
Die Menge des freigesetzten Kohlendioxids wird gemessen, indem in Abständen, die der Abbaukinetik der Prüfsubstanz entsprechen, kohlendioxidfreie Luft über den Boden geleitet und anschließend der Kohlendioxidgehalt der Luft mit einer geeigneten Methode bestimmt wird. Der Grad des biologischen Abbaus, ausgedrückt in Prozent, wird durch Vergleich der verbrauchten Sauerstoffmenge mit dem theoretischen Sauerstoffbedarf oder durch Vergleich der freigesetzten Kohlendioxidmenge mit der theoretischen Menge ermittelt. Der Einfluss möglicher Nitrifikationsprozesse auf die verbrauchte Sauerstoffmenge ist zu berücksichtigen.
Die typische Testdauer beträgt sechs Monate. Der Test kann verkürzt oder verlängert werden, bis ein Plateau erreicht ist. Die Gesamttestdauer sollte jedoch zwei Jahre nicht überschreiten. Im Gegensatz zur Norm ISO 11266, die für verschiedene organische Verbindungen verwendet wird, ist diese Norm speziell auf die Bestimmung der biologischen Abbaubarkeit von Kunststoffen ausgelegt.
Die Inkubation sollte im Dunkeln oder bei diffusem Licht in einem Gehäuse erfolgen, das frei von für Mikroorganismen toxischen Dämpfen ist und bei einer konstanten Temperatur zwischen 20 und 28 Grad, vorzugsweise 25 Grad plus/minus 2 Grad, gehalten wird.
Vor Beginn der Tests ist es wichtig sicherzustellen, dass alle Glaswaren gründlich gereinigt und frei von organischen oder giftigen Stoffen sind. Zu den für diese Tests verwendeten Geräten gehören:
Kurz gesagt definiert die Norm ISO 17556 eine Testmethode, mit der beurteilt werden kann, wie effektiv Kunststoffmaterialien in natürlichen Bodenumgebungen biologisch abbaubar sind.
Angesichts der wachsenden Besorgnis über die Umweltverschmutzung durch Kunststoffe und die damit verbundene Nachhaltigkeit besteht zunehmend die Notwendigkeit sicherzustellen, dass als biologisch abbaubar gekennzeichnete Kunststoffe in der Natur tatsächlich abgebaut werden. Diese Norm bietet ein standardisiertes Laborverfahren zur Beurteilung, ob ein Kunststoffmaterial unter aeroben (sauerstoffreichen) Bodenbedingungen als biologisch abbaubar gilt.
Dieser Test hilft dabei:
Dieses Testverfahren misst die letztendliche aerobe Abbaubarkeit von Kunststoffen im Boden, indem es die Menge an Kohlendioxid bestimmt , die bei der Zersetzung des Kunststoffs durch Mikroorganismen freigesetzt wird . Der prozentuale Abbau wird berechnet, indem die insgesamt produzierte Kohlendioxidmenge mit der theoretisch maximalen Menge an Kohlendioxid verglichen wird, die bei vollständigem Abbau des Kunststoffs entstehen könnte.
Materialien, die innerhalb des Testzeitraums eine biologische Abbaubarkeit von über 90 Prozent erreichen, gelten im Allgemeinen als hochgradig biologisch abbaubar. Langsamere Abbauraten können darauf hinweisen, dass das Material für die Anforderungen an die biologische Abbaubarkeit im Boden nicht geeignet ist. Diese Norm definiert jedoch keine Kriterien für das Bestehen/Nichtbestehen, sondern nur die Methode. Regulierungsbehörden oder Umweltzeichenorganisationen können auf Grundlage dieser Methode eigene Schwellenwerte festlegen.
Als Teil umfassenderer Umweltbemühungen unterstützen dieser und ähnliche Standards die Kreislaufwirtschaft, indem sie die Entwicklung und Verwendung von Materialien fördern, die sich sicher in die natürliche Umwelt integrieren lassen. Sie helfen dabei, zwischen wirklich biologisch abbaubaren Kunststoffen und herkömmlichen Kunststoffen mit irreführenden Umweltaussagen zu unterscheiden.
Daher spielt die Norm ISO 17556 eine entscheidende Rolle bei der Überprüfung der biologischen Abbaubarkeit von Kunststoffen im Boden. Indem sie eine wissenschaftlich fundierte Methode zur Messung der biologischen Abbaubarkeit bietet, trägt sie zum Schutz der Verbraucher bei, fördert Innovationen in der Industrie und trägt zu globalen Nachhaltigkeitsbemühungen bei.
Unsere Organisation, die seit vielen Jahren tätig ist und die globalen Entwicklungen in Wissenschaft und Technologie aufmerksam verfolgt, verfügt über ein Team erfahrener Fachkräfte und eine breite Infrastruktur, um Tests, Messungen und Analysen in einer Vielzahl von Bereichen für Unternehmen aller Branchen durchzuführen. In diesem Zusammenhang bieten wir auch Prüfdienstleistungen gemäß ISO 17556 Kunststoffe – Bestimmung der vollständigen aeroben Bioabbaubarkeit von Kunststoffmaterialien im Boden durch Messung des Sauerstoffbedarfs oder der Kohlendioxidfreisetzung in einem Respirometer – an.
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