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-, OECD-, ASTM- und nationalen Normen durchgeführt werden, abhängig von den Bedingungen, unter denen das Material abgebaut werden soll, sowie vom angestrebten Ziel des Testprojekts. Für FuE-Zwecke ist in der Regel ein einfaches Screening der biologischen Abbaubarkeit ausreichend, während eine vollständige Kompostierbarkeitsbeurteilung erforderlich ist, um nachzuweisen, dass ein Material effizient über den Bioabfallerfassungsstrom 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
Tabelle 1: Übersicht ausgewählter Prüfnormen für Bioabbaubarkeit, Ökotoxizität und Kompostierbarkeit
Norm | Analysierte(r) Parameter* | Typische Anwendungen |
Wasserlöslichkeit/Extraktionsverhalten von Polymeren | Konformität mit REACH-Mikroplastik-Beschränkung; Dokumentation der Ausnahme für Polymerlöslichkeit | |
Wachstumshemmung von Süßwassermikroalgen und Cyanobakterien; ErC50, NOEC | Charakterisierung aquatischer Gefahren gemäß REACH; Bewertung neuer Chemikalien nach TSCA | |
Akute Immobilisierung von Daphnia magna; EC50 | Charakterisierung aquatischer Gefahren gemäß REACH; Bewertung neuer Chemikalien nach TSCA | |
Akute Toxizität gegenüber Regenwürmern (Eisenia foetida ); LC50 | Charakterisierung terrestrischer Gefahren gemäß REACH; Bewertungen von Pflanzenschutzmitteln | |
Keimlingsentwicklung und Hemmung des Frühwachstums bei höheren Pflanzen; ECx/ERx, NOEC | Risikobewertung für Nicht-Zielpflanzen gemäß REACH und Verordnung (EG) Nr. 1107/2009 | |
Atmungshemmung von Mikroorganismen des Belebtschlamms; EC50, NOEC | Toxizität gegenüber Mikroorganismen gemäß REACH; Screening zur Kompatibilität mit der Abwasserbehandlung | |
Leichte biologische Abbaubarkeit in Süßwasser (mehrere Teilmethoden: A–F); % Mineralisierung | REACH-Anforderungen zum Umweltverbleib; Bioabbaubarkeit von Tensiden gemäß Verordnung (EG) Nr. 648/2004 | |
Aerobe Bioabbaubarkeit in Meerwasser; % DOC-Abbau oder O2-Verbrauch | REACH-konforme Biologisch abbaubarkeit; REACH-Mikroplastikbeschränkung; EU-Umweltzeichen für Schmierstoffe | |
Leichte biologische Abbaubarkeit durch CO2-Entwicklung in verschlossenen Gefäßen (Headspace-Test); % ThIC | REACH-konforme Bioabbaubarkeit; Tensid-Konformität gemäß Verordnung (EG) Nr. 648/2004; REACH-Mikroplastikbeschränkung | |
EN 13432 | Biologische Abbaubarkeit, Desintegration, Ökotoxizität und Schwermetallgehalt | Zertifizierung der industriellen Kompostierbarkeit für Verpackungen; Konformität mit der EU-Verpackungs- und Verpackungsabfallverordnung (PPWR)** |
EN 14995 | Biologische Abbaubarkeit, Desintegration, Ökotoxizität und Schwermetallgehalt | Zertifizierung der industriellen Kompostierbarkeit für Kunststoffmaterialien außer Verpackungen |
ISO 14855 | Aerobe Bioabbaubarkeit unter kontrollierten Kompostierungsbedingungen; % CO2-Entwicklung | F&E-Screening der biologischen Abbaubarkeit vor der vollständigen Kompostierbarkeitsbeurteilung |
ISO 17088 | Biologische Abbaubarkeit, Desintegration, Ökotoxizität und Schwermetallgehalt | Zertifizierung der industriellen Kompostierbarkeit; äquivalent zu EN 13432 für internationale Märkte |
ISO 17556 | Aerobe Bioabbaubarkeit im Boden; % CO2-Entwicklung oder O2-Verbrauch | Bewertung der Bioabbaubarkeit im Boden für Kunststoffe, Verpackungen und landwirtschaftliche Materialien |
ISO 23977 | Aerobe Bioabbaubarkeit von Kunststoffen in Meerwasser durch CO2-Entwicklung oder O2-Verbrauch | Bewertung der marinen Bioabbaubarkeit; Zertifizierung für meeresexponierte Kunststoffmaterialien |
ASTM D6400 | Biologische Abbaubarkeit, Desintegration, Ökotoxizität und Schwermetallgehalt | Industrielle Kompostierbarkeits-Kennzeichnung in den Vereinigten Staaten; funktional vergleichbar mit EN 13432 |
ASTM D6691 | Aerobe Bioabbaubarkeit in Meerwasser durch CO2-Entwicklung; % Kohlenstoffumwandlung | Behauptungen zur marinen Bioabbaubarkeit von Kunststoffen; Produktbewertungen für die marine Umgebung |
AS 5810 | Biologische Abbaubarkeit, Desintegration, Ökotoxizität und Schwermetallgehalt bei Umgebungstemperatur | Zertifizierung für Heimkompostierbarkeit (Australien); international verwendet bis zur Einführung eines neuen EN-Standards |
NF T51-800 | Biologische Abbaubarkeit, Desintegration, Ökotoxizität und Schwermetallgehalt bei Umgebungstemperatur | Zertifizierung für Heimkompostierbarkeit (Frankreich); international verwendet bis zur Einführung einer neuen EN-Norm |
* Parameterglossаr:
EC50 — Konzentration, die eine 50%ige Reduktion des gemessenen Endpunkts im Vergleich zur Kontrolle verursacht.
ErC50 — EC50 basierend auf der Wachstumsrate; wird speziell bei Algentoxizitätstests verwendet.
LC50 — Konzentration, die innerhalb des definierten Expositionszeitraums eine 50%ige Mortalität verursacht.
NOEC — Höchste getestete Konzentration, bei der kein statistisch signifikanter Effekt beobachtet wird.
LOEC — Niedrigste getestete Konzentration, bei der ein statistisch signifikanter Effekt beobachtet wird. Die Konzentrationsstufe unmittelbar oberhalb des NOEC.
ECx / ERx — Konzentration (ECx) oder Aufwandmenge (ERx), die eine x%ige Veränderung des gemessenen Endpunkts verursacht; gängige Werte sind EC25 und EC50.
ThIC — Theoretischer anorganischer Kohlenstoff: das maximale CO2, das durch vollständige Mineralisierung der Testsubstanz erzeugt werden würde. Wird zur Berechnung der biologischen Abbaubarkeit in % bei Headspace-Tests verwendet.
% Mineralisierung — Prozentualer Anteil des Kohlenstoffs der Testsubstanz, der während des Tests in CO2 umgewandelt wird.
% DOC-Entfernung — Reduktion der gelösten organischen Kohlenstoffkonzentration im Verlauf des Tests.
** Die aktuelle Norm EN 13432 wird derzeit überarbeitet und kann bis zur Verabschiedung der neuen Version als Orientierungshilfe verwendet werden.
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 Industrienormen zur Kompostierbarkeit, die einem ähnlichen Testverfahren folgen, sind EN 14995, ISO 17088 und ASTM D6400, die alle für kompostierbare Kunststoffe entwickelt wurden. Darüber hinaus kann ISO 14855 zur ultimativen aeroben biologischen Abbaubarkeit verwendet 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 % w/w 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.
Quellenverzeichnis:
1 Artikel 9(1) der Verordnung (EU) 2025/40 über Verpackungen und Verpackungsabfälle. Diese Frist kann nach hinten verschoben werden, falls die harmonisierten Normen nicht fristgerecht vorliegen, um Unternehmen ausreichend Zeit für die Umsetzung zu geben.
2 Siehe europäische harmonisierte Normen für Verpackungen und Verpackungsabfälle zur Anerkennung von EN 13432 im Rahmen der früheren Verpackungsrichtlinie 94/62/EG. Die Notwendigkeit einer Aktualisierung der Norm wird in Erwägungsgrund (58) der Verordnung (EU) 2025/40 dargelegt.
3 Artikel 9(6) der Verordnung (EU) 2025/40 über Verpackungen und Verpackungsabfälle legt fest, dass die Kommission die europäischen Normungsorganisationen bis zum 12. Februar 2026 auffordern wird, harmonisierte Normen für die Heimkompostierbarkeit zu erarbeiten.