PET Kunststoff ist mit etwa 6% Anteil an der Gesamtmenge der produzierten Kunststoffe einer der bedeutendsten Thermoplaste weltweit. 2025 wurden weltweit über 30 Millionen Tonnen PET produziert, bis 2031 wird ein Anstieg auf über 40 Millionen Tonnen erwartet. In diesem Artikel erklären wir, was ist PET Kunststoff, wofür steht die Abkürzung und welche Eigenschaften diesen Werkstoff auszeichnen. Darüber hinaus beleuchten wir die Herstellung, Verwendung im Alltag, Recyclingprozesse sowie Umwelt- und Gesundheitsaspekte von PET Kunststoff.
Was ist PET Kunststoff und wofür steht die Abkürzung
Definition und chemische Zusammensetzung
Die Abkürzung PET steht für Polyethylenterephthalat, einen thermoplastischen Kunststoff aus der Familie der Polyester. Die Herstellung erfolgt durch Polykondensation, ein chemisches Verfahren, bei dem zwei Monomere miteinander reagieren. Die Ausgangsstoffe sind Terephthalsäure (1,4-Benzoldicarbonsäure) und Ethylenglycol (1,2-Dihydroxyethan).
PET ist schwach polar und besitzt eine lineare Molekülstruktur ohne Verzweigungen oder Vernetzungen. Das Molekül kann mangels O–H- oder N–H-Bindungen keine Wasserstoffbrücken zu benachbarten Ketten ausbilden, was jedoch keineswegs die Stabilität beeinträchtigt. Durch diese besondere molekulare Anordnung ohne sperrige Seitengruppen können sich bei langsamem Abkühlen kristalline Bereiche ausbilden.
Amorphes und kristallines PET
PET existiert in zwei grundlegenden Modifikationen: PET-A (amorph) und PET-C (teilkristallin). Die Entscheidung, welche Variante entsteht, hängt von den Verarbeitungsbedingungen ab. Wird PET schnell unter seine Glasübergangstemperatur von ca. 80°C abgekühlt, wie es beim Flaschenblasen der Fall ist, erstarrt es im amorphen Zustand und bleibt transparent. In der Praxis ist bei teilkristallinem PET ein Kristallisierungsgrad zwischen 30 und 60% üblich, er kann jedoch bis nahe 100% getrieben werden.
PET-A ist ein durchsichtig-klarer Thermoplast, der in dickeren Schichten durchscheinend ist. Es wird hauptsächlich zu Getränkeflaschen, Klarsichtfolien für Lebensmittel-Verpackungen und elektrischen Isolierfolien verarbeitet. PET-C hingegen ist ein rein-weisser Kunststoff, der aufgrund unterschiedlicher Kristallisationsgrade eine Vielzahl von Qualitäten mit merkbar unterschiedlichen technischen Parametern repräsentiert. Generell ist PET-C erheblich steifer, abriebfester und härter als PET-A und thermisch höher belastbar.
Physikalische Eigenschaften von PET Kunststoff
Die physikalischen Eigenschaften unterscheiden sich deutlich zwischen den beiden Varianten. Die Dichte von amorphem PET beträgt 1,33–1,35 g·cm⁻³, während teilkristallines C-PET eine höhere Dichte von 1,38–1,40 g·cm⁻³ aufweist. Der Schmelzpunkt von C-PET liegt abhängig vom Kristallinitätsgrad zwischen 235 und 260°C.
Die Kristalle erhöhen die Festigkeit und Formbeständigkeit bei Temperaturen über 80°C. Im Vergleich zu A-PET besitzt C-PET eine etwas höhere Steifigkeit und Härte, aber eine geringere Schlagzähigkeit. Beide Varianten zeichnen sich durch sehr niedrige Gleitreibung aus. Darüber hinaus zeigt PET wenig Schwund und somit hohe Masshaltigkeit.
Chemische Beständigkeit
PET ist beständig gegen Öle, Fette, Alkohole und verdünnte Säuren. Ausserdem widersteht es vielen Chemikalien, einschliesslich schwacher Säuren, alkalischen Lösungen, aliphatischen und aromatischen Kohlenwasserstoffen sowie Tetrachlorkohlenstoff. Diese Beständigkeit macht PET zu einem bevorzugten Material für Behälter in der Lebensmittelindustrie, im Labor und in der Medizin.
Angegriffen wird PET dagegen von starken Säuren und alkalischen Lösungen, Phenol und bei langem Einsatz in heissem Wasser über 70°C. Gegenüber Schwefelsäure, Salpeter- und Salzsäure ist PET unbeständig. Die chemische Beständigkeit hängt vom Kristallisationsgrad des Materials ab. PET besitzt zudem eine gute Bewitterungsstabilität, vor allem wenn der Formstoff mit Russ gegen UV-Strahlung geschützt ist.
Herstellung von PET Kunststoff
Monomere und Ausgangsstoffe
Für die Herstellung von PET Kunststoff benötigt man zwei Ausgangsstoffe. Die erste Komponente ist Terephthalsäure (1,4-Benzoldicarbonsäure), eine Dicarbonsäure mit zwei Carboxylgruppen. Als zweite Komponente dient Ethylenglycol (1,2-Dihydroxyethan), ein Dialkohol mit zwei Hydroxylgruppen. Die Moleküle des fertigen PET bestehen aus Sauerstoff (O), Wasserstoff (H) und Kohlenstoff (C). Seit ungefähr 2010 ist PET auf dem Markt, bei dem die Ethylenglycolkomponente (ca. 30% des Produkts) aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt ist.
Polykondensation als Herstellungsverfahren
Die grosstechnische Herstellung erfolgt in zwei Schritten. Zunächst findet eine Direkt-Veresterung von Terephthalsäure mit Ethylenglykol zum dimeren Veresterungsprodukt statt. Diese Direkt-Veresterung erfolgt bei 220 bis 260°C. Daneben ist auch eine Umesterung des Dimethylesters der Terephthalsäure mit Diolen möglich, die bei Temperaturen bis 220°C stattfindet.
Bei der grosstechnischen Herstellung durch Umesterung wird Dimethylterephthalat mit Ethandiol bei 140-290°C umgeestert und zum Kunststoff polykondensiert. Da es sich um eine Gleichgewichtsreaktion handelt, wird ein Überschuss von Ethandiol eingesetzt, der durch die Reaktionsführung wieder abdestilliert wird, um das Gleichgewicht günstig zu beeinflussen. In neueren Verfahren wird Ethandiol mit Terephthalsäure direkt verestert.
Im Anschluss an die Direkt- beziehungsweise Umesterung erfolgt die eigentliche Polykondensation. Beide Substanzen verbinden sich zu langen Polymerketten, wobei als Reaktionsprodukt Wasser entsteht. Die Polymerisationsreaktion verläuft mehrstufig. Zunächst wird ein sogenanntes Präpolymer hergestellt, welches dann in der Schmelze weiter zu längeren Ketten polymerisiert wird. Bei der Herstellung wird oft Antimon(III)-oxid als Katalysator eingesetzt, weshalb sich in PET oft Spuren davon finden.
Von der Schmelze zum Granulat
Am Ende der Polykondensation erhält man eine zähflüssige Schmelze, die in dünne Fäden gepresst, abgekühlt und zu Granulat geschnitten wird. Die zähflüssige Polykondensat-Schmelze wird in Form von Bändern oder Strängen ausgetragen, in Wasser abgekühlt und schliesslich zu Granulat zerkleinert[124]. Dieses Granulat bildet die Basis für die weitere Verarbeitung zu verschiedenen PET-Produkten.
Festphasenpolykondensation
Die Schmelzphasenpolykondensation führt nicht in technisch sinnvollen Zeiträumen zu ausreichend hohen Molmassen. Darum werden PET-Güten für Flaschen oder Industriegarn (z.B. Diolen, Trevira) im Nachgang über Festphasenpolykondensation (SSP – solid state polycondensation) weiter kondensiert. Zur Erhöhung der Kettenlänge wird das Granulat unterhalb seines Erweichungsbereichs bei ca. 210-240°C nachkondensiert.
Die SSP-Technologie stellt den letzten Schritt in der Fertigungskette dar, dabei wird PET so veredelt, dass es die anspruchsvollen Anforderungen an die Qualität und Sicherheit von Lebensmittelverpackungen erfüllt. Die SSP-Prozesstechnologie eignet sich besonders für die Produktion von PET-Granulat mit sehr hoher Viskosität. PET-Granulat mit hoher Viskosität wird für die Herstellung von hochfesten Garnen, Umreifungsbändern und anderen Spezialprodukten benötigt.
Verwendung von PET im Alltag
PET-Flaschen für Getränke
PET Kunststoff findet seine bekannteste Verwendung in Form von Getränkeflaschen. Etwa zwei Drittel aller hergestellten Getränkeflaschen bestehen mittlerweile aus PET. Bei der Verarbeitung zu Flaschen dominieren Getränkeverpackungen: Rund 80% des Materials wurde 2014 für Getränke verwendet, knapp 70% davon für Mineralwässer und Süssgetränke.
Die erste PET-Mehrwegflasche wurde 1990 von The Coca-Cola Company auf den deutschen Markt gebracht. PET-Flaschen sind leicht, stabil, transparent und praktisch unzerbrechlich. Heutzutage wiegen PET-Einwegflaschen nur etwa 20 g bis 30 g, während eine Glasflasche mit vergleichbarem Inhalt etwa 25-mal mehr wiegen würde. Bei den heutigen PET-Mehrwegflaschen für Erfrischungsgetränke macht die Verpackung weniger als 7 Prozent des Gesamtgewichts aus.
In Deutschland sind PET-Flaschen in Grössen von 0,3 bis 5,0 Liter als Einweg- und Mehrwegflaschen im Umlauf. Der Mehrweganteil hat sich in Deutschland bei etwa 10% der Gesamtmenge an PET-Flaschen stabilisiert. Eine Mehrwegflasche aus Kunststoff wird in der Regel bis zu 25-mal abgefüllt und an den Handel ausgeliefert, bevor sie ausrangiert wird.
Unbeschichtete PET-Flaschen haben eine unzureichende Gasdichtigkeit, weshalb für empfindliche Getränke oder Lebensmittel wie Fruchtsäfte, Bier, Wein oder Ketchup eine Diffusionsbarriere, meist aus Siliciumdioxid, aufgebracht wird. Inzwischen werden auch andere Getränke wie Säfte, Nektare, Bier und in geringem Umfang auch Wein in PET-Flaschen abgefüllt.
Textilfasern und Kleidung
Die Verarbeitung zu Textilfasern ist der mengenmässig grösste Anteil von PET Kunststoff. Momentan besteht etwa 50% der weltweiten Bekleidung aus Polyester. Als Textilfaser wird PET eingesetzt, weil es knitterfrei, reissfest und witterungsbeständig ist und nur sehr wenig Wasser aufnimmt. Letzteres prädestiniert Stoff aus PET-Fasern für Sportkleidung, die schnell trocknen muss.
PET-Fasern werden gerne mit anderen Fasern, wie beispielsweise Baumwolle gemischt. Dies verbessert die Trage- und Pflegeeigenschaften der Textilien. Aufgrund ihrer Witterungsbeständigkeit eignen sich PET-Fasern hervorragend für Markisen, Segeltuche, Zelte oder Fahnen. Aufgebauscht dienen sie als Füllmaterial für Jacken, Kissen, Schlafsäcke sowie Steppdecken. Die beliebten wärmenden Fleecepullover und -jacken bestehen ebenfalls aus PET.
Im Jahr 2009 wurde europaweit 40% des recycelten PET zu Textilfasern verarbeitet. Aus 5 Sodaflaschen kann zum Beispiel ein XL Shirt entstehen. Die Herstellung von rPET braucht etwa 59% weniger Energie als neues Polyester.
Folien und Verpackungsmaterial
PET wird hauptsächlich zu Textilfasern, zu Folien und Verpackungen eingesetzt. Daneben bestehen auch Umverpackungen für frisches Obst und To-go-Salate oder dünne Folien häufig aus PET. Verpackungen von Snacks oder Eiscreme bestehen häufig aus PET, ebenso Mikrowellenschalen und Becher.
Seit den 1950er Jahren können aus PET sehr dünne Folien hergestellt werden, zum Beispiel unter der Marke Hostaphan oder Mylar. Polyesterfolien lassen sich heute in Dicken von 1 bis 500 µm herstellen. Sie werden in erster Linie für Lebensmittelverpackungen verwendet, aber auch als Träger für Kino-, Foto- oder Röntgenfilme. Metallisierte PET-Folien eignen sich beispielsweise hervorragend für Snackverpackungen, Abdeckungen für thermoformbare Behälter wie Joghurtbecher oder Nachfüllbeutel für kosmetische Produkte.
Weitere Anwendungsgebiete
Aufgrund seiner Eigenschaften und weil es zudem sehr leicht ist, wird PET auch zur Herstellung der Hüllen von Heissluftballons verwendet. Weitere Anwendungsbeispiele sind Folien zur Anfertigung von Filmträgerfolie, Overheadfolien oder Kondensatoren. Metallisierte PET-Folien werden für Isolationssysteme, beispielsweise zur Dämmung gegen Wärmestrahlung in Gebäuden oder gegen die Wärmeleitung in Vakuum-Isolations-Paneelen eingesetzt. Darüber hinaus werden PET-met Folien für dekorative Klebebänder verwendet. Aus metallisierter PET-Folie hergestellte Etiketten sind sehr resistent gegenüber Hitze und Chemikalien, wodurch eine langjährige Haltbarkeit gewährleistet ist.
Recycling von PET Kunststoff
Sammlung und Sortierung
Der Recyclingprozess beginnt mit der Sammlung gebrauchter PET-Getränkeflaschen an Rückgabestellen. Deutschland erreichte 2023 eine Erfassungsquote von 99 Prozent aller PET-Flaschen. Die gesammelten Flaschen werden zu 250 kg schweren Ballen gepresst und per Bahn oder LKW in Sortierzentren transportiert.
An der Sortierstelle erfolgt zunächst eine Entbündelung des Materials. Fremdstoffe wie Metalle, Folien, Papier und Behälter aus anderen Kunststoffen werden aussortiert. PVC- und PETG-Flaschen müssen frühzeitig entfernt werden, da sie den Recyclingprozess stören. Moderne Sortieranlagen verarbeiten bis zu 150.000 Flaschen pro Stunde. Die PET-Flaschen werden nach Farben getrennt: transparent, hellblau, braun, grün, bunt und weiss-opak. Diese farbliche Sortierung ist entscheidend, da die Recyclate entsprechend ihrer Farbe bei der Herstellung neuer Flaschen eingesetzt werden.
Reinigung und Verarbeitung zu Flakes
Nach der Sortierung werden die Flaschen mechanisch entetikettiert und von Verschlüssen getrennt. Die Flaschen werden dann inklusive Deckel zu kleinen Plastikstückchen, sogenannten Flakes, zerkleinert. Die Trennung von Flaschen und Deckeln erfolgt durch ein physikalisches Schwimm-Sink-Verfahren: PET sinkt aufgrund seiner höheren Dichte, während Deckel aus PE oder PP auf der Wasseroberfläche schwimmen.
Für die Reinigung der Flakes existieren zwei Verfahren. Die Kaltwaschlinie arbeitet mit niedrigem Energieverbrauch und eignet sich für weniger stark kontaminierte PET-Abfälle. Die Heisswaschlinie hingegen erhitzt die Flakes auf hohe Temperaturen, wodurch Öle, Zucker, Klebstoffe und andere Verunreinigungen effektiver entfernt werden. Dieses Verfahren ist für stark kontaminierte Flaschen geeignet und erzielt bessere Reinigungsergebnisse. Nach mehreren Spülgängen werden die Flakes mechanisch entwässert und thermisch getrocknet.
Herstellung neuer Produkte aus Recyclat
Die gereinigten Flakes werden zu lebensmitteltauglichem PET-Recyclat verarbeitet. In Österreich kommen zwei moderne Aufbereitungsverfahren zum Einsatz: Das URRC-Verfahren reinigt die Flakes energie- und materialschonend ohne Aufschmelzen, während das Starlinger-Verfahren die Flakes durch Aufschmelzen, Filtration und Granulierung auf lebensmitteltaugliche Qualität hebt.
Aus dem Recyclat entstehen zunächst Preforms, kleine Rohlinge mit Flaschenhals und Deckelgewinde. Diese werden zur Abfüllanlage transportiert und mit heisser Luft in die endgültige Flaschenform geblasen. Neue PET-Flaschen enthalten durchschnittlich 30 bis 40 Prozent Recyclat, bei manchen ist ein Anteil von bis zu 100 Prozent möglich. Eines dieser Produkte sind sogenannte Receycelte PET Tragetaschen: https://www.package-line.ch/produkte/pet-line-schweiz/
Recyclingquoten in Deutschland
Deutschland erreichte 2023 mit 97,6 Prozent die weltweit höchste Recyclingquote für PET-Getränkeflaschen. Erstmals wurde mehr recyceltes PET als Neumaterial verwendet: Der Anteil von R-PET stieg auf 51,2 Prozent in der Produktion von Preforms. In allen neuen Flaschen liegt der Gesamtanteil bei 46,9 Prozent, bei bepfandeten Einwegflaschen bei 48 Prozent. Trotz höherer Preise für R-PET gegenüber Neuware setzen Abfüller mehr Recyclat ein, was ihre Entschlossenheit zeigt, Nachhaltigkeitsziele zu erreichen.
Umwelt- und Gesundheitsaspekte von PET
Lebensmittelsicherheit und Schadstoffe
Das Bundesinstitut für Risikobewertung bewertet die gesundheitlichen Risiken von PET Kunststoff als Lebensmittelkontaktmaterial. Verbraucher fragen häufig, ob hormonähnliche Stoffe aus PET-Flaschen in Getränke übergehen. Der Vergleich zwischen Mineralwässern aus PET-Flaschen und Glasflaschen zeigt keinen Unterschied bei den in Zellkulturen gemessenen hormonellen Wirkungen. In einigen Studien wurde eine östrogene Aktivität nachgewiesen, diese war jedoch etwa 10.000-fach geringer als die natürliche östrogene Aktivität von Getränken wie Milch, Bier oder Rotwein.
Bei der Herstellung können Antimonverbindungen als Katalysator verwendet werden. In Mineralwasser wurden Konzentrationen von bis zu 2 Mikrogramm Antimon pro Liter nachgewiesen. Die Werte liegen deutlich unterhalb des gesetzlichen Grenzwerts von 40 Mikrogramm pro Kilogramm Lebensmittel. Für die Herstellung von PET-Flaschen werden weder Bisphenol A noch Orthophthalate oder andere Weichmacher eingesetzt. Bei recycelten PET-Flaschen wurden in einigen Fällen geringe Mengen an Bisphenol A als Verunreinigung nachgewiesen, die abgegebenen Mengen unterschreiten jedoch die tolerierbare tägliche Aufnahmemenge sehr deutlich.
Forscher identifizierten etwa 50 Oligomere in PET-Produkten, die bislang nachgewiesen werden konnten. Diese Nebenprodukte entstehen bei der Herstellung und wurden beim Menschen bereits nachgewiesen. Die EFSA bewertet die Sicherheit einzelner Verfahren zum Recycling von Kunststoffen, um sicherzustellen, dass Lebensmittelkontaktmaterialien aus recyceltem Kunststoff keine Bedenken für die menschliche Gesundheit aufwerfen.
Ökobilanz von PET-Produkten
Das PET-Recycling in der Schweiz erreichte 2020 Einsparungen von 126.000 Tonnen CO2-Äquivalent. Dies entspricht knapp 0,3 Prozent des gesamten Treibhausgas-Ausstosses in der Schweiz. Ökobilanzen zeigen, dass das Abschneiden der PET-Einwegflaschen vor allem durch den Rezyklateinsatz und das Flaschengewicht beeinflusst wird. Bei einem Einsatz von Rezyklaten in geschlossenen Kreisläufen wird direkt Neumaterial eingespart.
Allerdings sind die Ergebnisse von Ökobilanzen wesentlich von deren Zielstellungen und gesetzten Rahmenbedingungen abhängig. Unternehmensspezifische Systeme mit 100 Prozent Rezyklateinsatz funktionieren nicht auf sich alleine gestellt, sondern sind auf eine Materialzufuhr von ausserhalb der Systemgrenzen angewiesen.
Mikroplastik und Umweltauswirkungen
Eine im Januar veröffentlichte Studie untersuchte Wasser dreier US-Wassermarken aus Plastikflaschen. Pro Liter Wasser fanden Forscher durchschnittlich 240.000 Plastikteilchen. Der grösste Teil davon war Nanoplastik aus PET. Die Nanoplastik-Partikel stammen wahrscheinlich aus Abrieb von Deckel und Flaschenhals, der beim Öffnen und Wiederverschliessen entsteht.
Die Plastikfragmente wandern in innere Organe und können die Blut-Plazenta- und die Blut-Hirn-Schranke überwinden. Ob und wie gesundheitsschädlich sie sind, ist allerdings noch kaum erforscht. Es gibt Hinweise darauf, dass Plastikteilchen im Körper Entzündungen fördern und eine Reihe von Krankheiten begünstigen können. Die WHO warnt bereits vor kleinen Partikeln, die nicht ausgeschieden werden, sondern im Körper bleiben und Entzündungen in Organen auslösen können.
Schlussfolgerung
PET Kunststoff hat sich als vielseitiger Werkstoff etabliert, der aus unserem Alltag nicht mehr wegzudenken ist. Grundsätzlich bietet das Material zahlreiche Vorteile: Es ist leicht, stabil, chemisch beständig und vielseitig einsetzbar. Deutschland erreicht mit 97,6 Prozent eine beeindruckende Recyclingquote, die zeigt, dass Kreislaufwirtschaft funktionieren kann. Dennoch sollten wir die Herausforderungen nicht ignorieren, insbesondere beim Thema Mikroplastik und Nanoplastik. Wer bewusst mit PET-Produkten umgeht, sie ordnungsgemäss entsorgt und auf Mehrwegsysteme setzt, trägt aktiv zum Umweltschutz bei. Die Zukunft liegt letztendlich in innovativen Recyclingverfahren und einem verantwortungsvollen Konsumverhalten.
FAQs
Q1. Welche Produkte werden aus recyceltem PET hergestellt? Aus recyceltem PET (R-PET) entstehen nicht nur neue Getränkeflaschen, sondern auch Folien, Verpackungsmaterialien und Umreifungsbänder. Darüber hinaus werden Textilfasern für Fleecepullover, Füllmaterialien für Kissen und Schlafsäcke sowie Sportbekleidung und Rucksäcke aus recyceltem PET gefertigt. Das Material behält seine Qualität, sodass kein Downcycling stattfindet.
Q2. In welchen Alltagsprodukten findet man PET Kunststoff? PET begegnet uns täglich in vielfältigen Formen: Am bekanntesten sind PET-Getränkeflaschen, die etwa zwei Drittel aller Getränkeflaschen ausmachen. Darüber hinaus wird PET für Textilfasern in Kleidung verwendet, für Folien und Verpackungen von Lebensmitteln, sowie für Mikrowellenschalen, Snackverpackungen und sogar für die Hüllen von Heissluftballons.
Q3. Wie läuft der Recyclingprozess von PET-Flaschen ab? Der Recyclingprozess beginnt mit der Sammlung und Sortierung der Flaschen nach Farben. Anschliessend werden sie zerkleinert zu sogenannten Flakes, die gründlich gereinigt werden – entweder durch Kalt- oder Heisswaschverfahren. Die sauberen Flakes werden dann zu lebensmitteltauglichem Recyclat verarbeitet, aus dem neue Flaschenrohlinge (Preforms) entstehen, die schliesslich zu neuen Flaschen geformt werden.
Q4. Können aus alten PET-Flaschen wieder neue Lebensmittelverpackungen werden? Ja, das ist möglich und wird bereits praktiziert. Im sogenannten Bottle-to-Bottle-Verfahren werden aus gebrauchten PET-Flaschen wieder neue Getränkeflaschen hergestellt. In Deutschland liegt der Recyclat-Anteil in neuen Flaschen durchschnittlich bei 46,9 Prozent, bei manchen Flaschen sind sogar bis zu 100 Prozent Recyclingmaterial möglich. Moderne Aufbereitungsverfahren stellen dabei die Lebensmitteltauglichkeit sicher.
Q5. Wie hoch ist die Recyclingquote von PET in Deutschland? Deutschland erreichte 2023 mit 97,6 Prozent die weltweit höchste Recyclingquote für PET-Getränkeflaschen. Die Erfassungsquote liegt sogar bei 99 Prozent. Erstmals wurde 2023 mehr recyceltes PET als Neumaterial verwendet – der Anteil von R-PET in der Produktion stieg auf 51,2 Prozent, was die erfolgreiche Kreislaufwirtschaft in Deutschland unterstreicht.