PET ist die Abkürzung für Polyethylenterephthalat. Dahinter steckt ein Kunststoff, der im Alltag ständig vorkommt: in Getränkeflaschen, Verpackungen, Folien, Textilien wie Polyesterkleidung oder auch in Lebensmittelbehältern. Über 800.000 Tonnen werden jedes Jahr in Deutschland hergestellt, das sind rund 6,5 Prozent der Kunststoffe. Die Recyclingquote ist im Vergleich zu anderen Kunststoffen bereits hoch – bei PET-Flaschen. Mit der Entwicklung aus Leipzig, über die die Forschenden in einer kürzlich im Fachjournal "Nature Communications" veröffentlichten Studie berichten, könnte sie zu einer echten Kreislaufwirtschaft werden.

Was die Forschenden erreicht haben

Das Team hat ein Enzym namens PHL7 untersucht und gezielt verbessert. Dieses Enzym kommt natürlich vor und kann PET grundsätzlich abbauen. Bisher war es aber zu instabil und arbeitete unter realen Bedingungen nicht zuverlässig.

Die Forschenden haben die "Bauanleitung" des Enzyms leicht verändert. Dadurch entstanden Varianten, die:

  • länger stabil bleiben
  • schneller arbeiten
  • weniger empfindlich auf Salz reagieren
  • sogar in normalem Leitungswasser funktionieren

Das ist wichtig, weil diese Bedingungen eher dem echten Einsatz in Industrieanlagen entsprechen.

Wie das funktioniert

Um das Enzym zu verbessern, nutzte das Team verschiedene moderne Methoden. Vereinfacht gesagt, schauten sie sich die Struktur des Enzyms genau an und simulierten am Computer, wie es arbeitet. Danach passten sie es gezielt an und testeten die neuen Varianten im Labor und in größeren Anlagen.

Das Ergebnis: Erste Versuche in sogenannten Reaktoren – das sind große Behälter, in denen chemische Prozesse ablaufen – zeigen vielversprechende Resultate.

Ein Schritt in Richtung Kreislaufwirtschaft

Die Forschung aus Leipzig knüpft an eine lange Tradition an. Schon seit über 20 Jahren wird dort an plastikabbauenden Enzymen gearbeitet. PHL7 wurde erstmals 2021 aus einer Kompostprobe vom Leipziger Südfriedhof isoliert. Die jetzt verbesserten Enzyme könnten künftig helfen, PET effizient in seine Grundbausteine zu zerlegen. Daraus lässt sich wieder neues Plastik herstellen. So könnte ein geschlossener Kreislauf entstehen: Aus altem Plastik wird neues Plastik – ohne großen Qualitätsverlust.

Ein Start-up aus Leipzig plant bereits, diese Technologie in einer Pilotanlage zu testen. Dort soll geprüft werden, ob das Verfahren auch im großen Maßstab funktioniert und wirtschaftlich ist.

Links/Studien

Sonnendecker, Künze et al. "Computational engineering of the polyester hydrolase PHL7 for efficient poly(ethylene terephthalate) degradation in biocatalytic recycling processes"

gp/pm/cp

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