Fossilfreie Drop-ins: Was Einkäufer:innen und Produktentwickler:innen wissen müssen

Ein fossilfreies Polymer ist entweder dasselbe Molekül wie sein fossiles Pendant oder ein anderes. Der Begriff "Drop-in" bezeichnet den ersten Fall: Das Material soll in bestehenden Anlagen das fossile ersetzen; ob dafür Parameter, Rezepturen oder Freigaben angepasst werden müssen, klärt ein Verarbeitungstest. Dieser Artikel klärt die Begriffe und ordnet die verfügbaren Materialien ein.

Drei Kategorien fossilfreier Polymere

Fossilfreie Polymere lassen sich in drei Kategorien einteilen, mit sehr unterschiedlichen Konsequenzen für Einkäufer:innen und Produktentwickler:innen.

1. Chemisch identische Drop-ins

Das Material hat exakt dieselbe chemische Struktur wie sein fossiles Pendant. Gleiches Monomer, gleiche Polymerisation, gleiche Molekülkette; nur der Kohlenstoff stammt aus Biomasse oder aus CO2 statt aus Erdöl.

Beispiele:

Bio-PE (Polyethylen aus Bioethanol) = fossiles PE
Bio-PP (Polypropylen aus erneuerbarem Kohlenstoff, bisher nur in Pilotanlagen) = fossiles PP
Bio-PET (Polyethylenterephthalat aus Bio-PTA oder Bio-MEG) ≈ fossiles PET

Für Einkäufer:innen: Das Molekül ist dasselbe. Ob Maschinenparameter, Rezepturen oder Freigaben angepasst werden müssen, hängt von Sorte, Additiven, Anwendung und Spezifikation ab; das klärt ein Verarbeitungstest mit dem Datenblatt des Herstellers.

2. Funktional äquivalente Alternativen

Das Material ist chemisch verschieden, in seinen Eigenschaften aber so ähnlich, dass es denselben Zweck erfüllt. Es kann fossile Materialien ersetzen, erfordert aber typischerweise Tests und manchmal Prozessanpassungen.

Beispiel:

Bio-PA11 (aus Rizinusöl) als mögliche Alternative zu fossilem PA12; welche Unterschiede für Ihre Anwendung zählen, zeigt der Vergleich der Datenblätter

Für Einkäufer:innen: Verarbeitungstest erforderlich.

3. Neue Materialien (Novel Polymers)

Vollständig neue Moleküle, die keine fossile Entsprechung haben. Sie erfordern einen vollständigen Qualifizierungsprozess.

Beispiele:

PEF (Polyethylenfuranoat), bei Avantium unter dem Markennamen Releaf; den Baustein FDCA gewinnt Avantium aus pflanzlichen Zuckern
PHB (Polyhydroxybutyrat)
Isosorbid-basiertes Polycarbonat, ein anderes Molekül als fossiles PC aus Bisphenol A

Für Einkäufer:innen: Mehr Aufwand und längere Time-to-Market als bei einem Drop-in.

Warum Drop-in so wichtig ist

Die entscheidende Frage für jeden Umstieg lautet: Was kostet der Wechsel an Zeit, Geld und Risiko jenseits des Materialpreises?

Bei einem chemisch identischen Drop-in ist das Molekül gleich. Ob Maschinenparameter, Rezepturen oder Freigaben angepasst werden müssen, hängt von Sorte, Additiven, Anwendung und Spezifikation ab; das klärt ein Verarbeitungstest mit dem Datenblatt des Herstellers.

Den Business Case rechnen Sie nach diesem Test: Materialmehrkosten und Umstellungsaufwand gegen Kommunikationsnutzen und Scope-3-Wirkung.

Welche Materialien sind verfügbar?

Eine Übersicht nach Verfügbarkeit (Stand 2026):

Material	Fossiles Pendant	Verfügbarkeit	Hauptanbieter
Bio-PE (HDPE/LDPE/LLDPE)	Fossiles PE	Kommerziell, mind. 84 bis 96 % erneuerbarer Kohlenstoff je nach Sorte (Polyethylen)	Braskem
Bio-PP	Fossiles PP	Nicht kaufbar, nur Pilotanlagen und Versuche (Polypropylen)	keiner (Pilot/Versuch: Sumitomo Chemical, Mitsui Chemicals)
Bio-PA11	PA12 (sehr ähnlich, kein identisches Molekül)	Kommerziell, aus Rizinusöl	Arkema (Rilsan)

Was noch fehlt: Einen vollständigen Drop-in für ABS oder für fossiles PC kennen wir nicht.

Die Mass-Balance-Kontroverse

Wer sich mit fossilfreien Polymeren beschäftigt, stößt auf den Begriff Mass Balance und auf Skepsis.

Was ist Mass Balance?

Bei der Mass-Balance-Methode werden bio-basierte und fossile Rohstoffe in einer gemeinsamen Anlage verarbeitet. Eine physische Trennung findet nicht statt; die eingesetzte Menge bio-basierten Rohstoffs wird buchmäßig einem Teil der Produktion zugeordnet.

Ein vereinfachtes, ausgedachtes Beispiel: Eine Anlage verarbeitet 10 % bio-basierten und 90 % fossilen Rohstoff. Nach Mass Balance kann der Hersteller 10 % der Produktion als "bio-basiert" deklarieren und an Kunden verkaufen, die Wert auf Nachhaltigkeit legen, obwohl diese Pellets physisch nicht aus dem Bio-Anteil stammen müssen.

Warum Mass Balance umstritten ist

Das Polymer, das Einkäufer:innen erhalten, kann physisch vollständig aus fossilem Rohstoff stammen.

Dafür spricht: Mass Balance kommt ohne separate Produktionslinien aus, weil bio-basierter und fossiler Rohstoff in derselben Anlage laufen.

Was das für Einkäufer:innen bedeutet

Drei Fragen, die Sie bei jedem Angebot stellen sollten:

Segregated oder Mass Balance? Segregated bedeutet physische Trennung: Das Polymer stammt aus dem nicht-fossilen Rohstoff.
Welche Zertifizierung? Ein ISCC+-Zertifikat allein sagt noch nicht, ob es Segregated oder Mass Balance ist. Fragen Sie nach der Methode und nach einem Messwert für die Sorte.
Was wollen Sie kommunizieren? Eine Massenbilanz belegt keinen physischen Anteil erneuerbaren Kohlenstoffs. Für die Aussage "fossilfrei" oder "100 % erneuerbar" taugt sie nicht; defosil. zählt sie dafür nicht.

Wir empfehlen den Start mit Materialien, deren erneuerbarer Anteil an der Sorte gemessen ist. Beispiel Braskem I'm green Bio-PE: mindestens 84 bis 96 % erneuerbarer Kohlenstoff je nach Sorte, gemessen nach ASTM D6866 (siehe Polyethylen). Das ist physisch überwiegend erneuerbar, aber nicht 100 %.

Zertifizierung nach ISCC+

ISCC+ (International Sustainability and Carbon Certification Plus)

Zertifizierungssystem für bio-basierte und zirkuläre Materialien
Für die Rückverfolgbarkeit (Chain of Custody) bietet es laut ISCC drei Methoden: Massenbilanz, physische Trennung und kontrollierte Vermischung
Zertifiziert oft Massenbilanz; ein ISCC+-Zertifikat allein belegt keinen physischen Anteil erneuerbaren Kohlenstoffs

Den erneuerbaren Anteil einer Sorte zeigt dagegen eine C14-Messung nach ASTM D6866.

Der praktische Einstieg

Für Einkäufer:innen, die fossilfreie Polymere erstmals evaluieren, empfiehlt sich folgende Reihenfolge:

Materialinventur: Welche Polymere stecken in welchen Produkten? Wo ist der Anteil am höchsten?
Drop-in-Prüfung: Für welche Materialien gibt es echte Drop-ins? (Bio-PE ist chemisch identisch; Bio-PA11 ersetzt PA12 erst nach Verarbeitungstest; Bio-PP ist noch nicht kaufbar)
Business-Case-Rechnung: Materialmehrkosten auf Produktebene berechnen, als Anteil am Produktpreis
Nachweis klären: Für Aussagen zum erneuerbaren Anteil braucht es einen Messwert für die Sorte, kein reines Massenbilanz-Zertifikat
Muster anfordern für erste Verarbeitungstests
Scope-3-Effekt dokumentieren: LCA-Daten des Lieferanten anfordern, in Nachhaltigkeitsbericht integrieren

Drop-in-Polymere wie Bio-PE sind heute verfügbar und chemisch identisch mit dem fossilen Material. Das macht sie zu einem naheliegenden Einstieg; ob Prozess oder Freigaben angepasst werden müssen, klärt ein Verarbeitungstest.

Quellen: Bio-PE erneuerbarer Kohlenstoff: FKuR, I'm green Polyethylene, https://fkur.com/en/bioplastics/im-green-polyethylene; PA11 aus Rizinusöl: Arkema, Rilsan PA11, https://www.extremematerials-arkema.com/en/product-families/rilsan-polyamide-11-family/; PEF und FDCA: Avantium, Releaf and FDCA, https://avantium.com/products-technologies/releaf-and-fdca/; Chain of Custody: ISCC PLUS, https://www.iscc-system.org/certification/iscc-certification-schemes/iscc-plus/