Innovatives Recycling lässt die Medizin und Pharma aufhorchen
Dr. rer. nat. med. habil. Eva GottfriedNeben der Verwendung von nachhaltigen Materialien sind Materialreduktion und Recycling wichtige Anker auf dem Weg der Kreislaufwirtschaft. Inzwischen stehen eine ganze Reihe von Ansätzen zum Umbau von Kunststoffabfällen in neue Grundstoffe bis hin zu Arzneimitteln in der Entwicklung. Trotz aller Hürden ist auch in der Gesundheitsbranche ein Umdenken in Richtung Nachhaltigkeit und Weiterverwertung angestoßen.
Materialreduktion und nachhaltige Materialien auch bei Medizinprodukten
Etwas 60% aller Medizinprodukte in Deutschland werden im Einweg genutzt und etwa die Hälfte besteht zumindest in Teilen aus Kunststoff auf Basis fossiler Rohstoffe [1]. Um auf die steigende Rohstoffverknappung reagieren zu können, gelten u.a. Maßnahmen wie strategischer Einkauf von Produkten aus Rezyklaten und biobasiertem Kunststoff, Dekontamination von Abfällen vor Ort in den Klinken und einheitliche Entsorgungssysteme zur Vorsortierung für ein Recycling als guter Anfang [1].
Etliche Hersteller haben sich dem Ökodesign verschrieben oder wollen intern mithilfe von Indices und Life-Cycle Assessments Faktoren wie Nachhaltigkeit, CO2-Emissionen, Product Carbon Footprint (PCF) oder Life-Cycle ihrer Produkte bewerten und verbessern [2]. So sollen Materialreduktion und der Einsatz nachhaltiger Materialien auch bei viel verwendeten Medizinprodukten möglich werden. Beispiele gibt es etliche, wie für Autoinjektoren (Ypsomed AG), wiederverwendbare Insulinpens (Sanofi SA) und materialreduzierte Einweg-Trokare für minimalinvasive Eingriffe (Röchling Medical Waldachtal AG) [2]. Auch für das Recycling von PVC-Verbundstoffen und PET fallen immer mehr innovative Ansätze auf [1, 2].
Recycling von Blisterverpackungen
Blisterverpackungen sind kostengünstig und schützen Arzneistoffe sicher vor Schmutz und Feuchtigkeit. Hergestellt werden sie mit Verbundwerkstoffen aus Aluminium und PVC (Polyvinylchlorid), einem thermoplastischen Polymer mit relativ hoher Beständigkeit gegen Säuren und Basen, Ethanol und Öl. Die Gewinnung von Primäraluminium ist sehr energieaufwändig, was angesichts eines Marktvolumens von mehreren 100.000 Jahres Tonnen PVC/Aluminium-Verbundstoffen nicht unerheblich ist [3]. Das Recycling von Blisterverpackungen war bisher schwierig und erfolgte als Verbundtrennung durch mechanische Feinvermahlung; unreine Materialien mit verminderter Qualität und hohem Nachbearbeitungsbedarf sowie umfängliche Abgasreinigung mussten in Kauf genommen werden [3]. Nun wurde ein schon länger bekanntes lösemittelbasiertes Green-Solvens-Verfahren zur vollständigen Abtrennung von Aluminium und PVC für den industriellen Maßstab weiterentwickelt. Die Aufarbeitung erbringt zum einen hochreines wieder einsetzbares Sekundäraluminium, zum anderen ein PVC-Rezyklat, das neben der Folienproduktion auch für eine ganze Reihe weiterer Bereiche wie EC- Karten, Fensterprofile u.v.m. nutzbar ist [3].
L-Dopa aus PET-Abfällen
Auch neue Verfahren für Recycling und Weiterverwertung von PET-Kunststoff sind in Entwicklung, um fossile Rohstoffe zu sparen.
Was schon länger für die Naturstoffe Lignocellulose und Chitin bekannt ist, gilt auch für etliche Kunststoffe: Sie lassen sich durch enzymatischen Abbau in ihre Basis-Monomere zerlegen. Diese können im Anschluss als neue Grundstoffe zur Herstellung verschiedenster Substanzen genutzt werden. So lassen sich Aceton aus Polyhydroxybutyrat (PHB), funktionalisierte Carbonsäuren aus Polyethylen (PE) und ß-Ketoadipat und Polyhydroxyalkanoate (PHA) aus gemischten Kunststoffabfällen herstellen [4].
Gezeigt wurde auch, dass das Bakterium Ideonella sakaiensis das allgegenwärtige PET (Polyethylenterephthalat) verstoffwechseln kann und mithilfe ihrer genetisch verankerten Enzyme durch Depolymerisation Monomere liefern kann. Diese wiederum können zur biotechnologischen Produktion von Geschmacksstoffen wie Vanillin, Adipinsäure als Ausgangspunkt für die Nylonsynthese, Kosmetika und Chemikalien wie Terephthalsäure genutzt werden [4]. Für die Pharmabranche interessant ist auch die Entdeckung, dass transformierte E. coli im Bioreaktor Terephthalsäure zu Levodopa (L-Dopa) verstoffwechseln können [4]. L-Dopa wird sonst oft industriell aus Phenylalanin hergestellt. Die neue Methode ermöglicht es, die Produktionswege zu erweitern und gleichzeitig Kunststoffflaschen aus PET in die Kreislaufwirtschaft zu bringen [4].
Literatur:
- (1)
Hunger S et al. (2023) Mit werkstofflichem Recycling zu einer nachhaltigen Medizintechnik – Herausforderungen und Lösungsansätze für die Verarbeitung von Klinikabfällen. White Paper „ReMed“. Fraunhofer IWU, DOI: 10.24406/publica-1547.
- (2)
Pruckner T. SVP The market intelligence company. Ökodesign für eine nachhaltige Zukunft des Gesundheitswesens, abrufbar unter: https://www.svp.de/oekodesign-fuer-eine-nachhaltige-zukunft, letzter Zugriff: 16.04.2026.
- (3)
Wagner S. und Fell T. Innovative PVC-Recyclingtechnologie. Kreislaufwirtschaft für medizinische Einwegartikel, abrufbar unter: https://www.ivv.fraunhofer.de/de/recycling-umwelt/recycling-von-kontaminierten-kunststoffen/pvc-recycling-von-medizinprodukten.html, letzter Zugriff: 16.04.2026.