Einweg-Insulinpens veränderten Brian Brandells Leben.
Da er in den 1970er Jahren mit Typ-1-Diabetes aufwuchs, musste er Glasspritzen und Insulinfläschchen überallhin mitnehmen. Als Novo Nordisk 1985 einen vorgefüllten Einwegstift vorstellte, der mehrere Medikamentendosen mit einer Spritze kombinierte, übernahm Herr Brandell das neue Gerät bereitwillig.
„Sie waren ein Geschenk des Himmels“, erinnerte er sich.
Aber in jüngerer Zeit begann er, die Auswirkungen des ganzen Plastiks in den Stiften, die er im Laufe der Jahre weggeworfen hatte, und die möglichen Schäden für Menschen und seine Umgebung abzuwägen.
„Ich verwende dieses lebensrettende Produkt“, sagte er frustriert, „aber damit ich es verwenden kann, muss ich bereit sein, der Umwelt zu schaden.“
Es ist kein Geheimnis, dass die Welt ein Plastikproblem hat. Das vielseitige, langlebige und billige Material verstopft die Weltmeere, gibt Giftstoffe in ihre Biome ab und trägt zum Klimawandel bei. Einige Länder haben einen Vertragsvorschlag ausgearbeitet, der bestimmte Einwegprodukte verbieten und Ziele für die weltweite Reduzierung der Kunststoffproduktion festlegen könnte. Doch die Verhandlungen scheiterten am Widerstand der fossilen Brennstoff- und Chemieindustrie.
Laut BCC Research, einem globalen Marktforschungsunternehmen, verbrauchte die Gesundheitsindustrie im Jahr 2023 weltweit mehr als 24 Milliarden Pfund Kunststoff und wird bis 2028 voraussichtlich 38 Milliarden Pfund pro Jahr erzeugen.
Kunststoffe, die üblicherweise aus fossilen Brennstoffen hergestellt werden, sind auch eine Hauptquelle für Treibhausgasemissionen. In den Vereinigten Staaten ist der Gesundheitssektor für acht Prozent des CO2-Fußabdrucks des Landes verantwortlich.
Medizingerätehersteller geben an, dass sie versuchen, den Abfall zu reduzieren, sei es durch die Rückgewinnung und das Recycling von Produkten, die Reduzierung der Kunststoffmenge in Geräten und Verpackungen oder durch die Neugestaltung von Artikeln mit Materialien, die nicht auf Erdöl basieren.
Für den Durchschnittsmenschen sind Einweggeräte, die zu Hause verwendet werden, der sichtbarste Abfall im Gesundheitswesen, von Ateminhalatoren über Spritzen und Tamponapplikatoren bis hin zu Sauerstoffmasken und -schläuchen.
Mitch Ratcliffe, der Herausgeber von Earth911, einer Website mit einer umfangreichen Datenbank von Recyclinganlagen in den USA, sagte, es bestehe derzeit wenig Hoffnung, diese Gegenstände zu recyceln. Das liegt zum Teil an ihrer unregelmäßigen Größe, an Sicherheitsbedenken, dass nicht sterile Elemente Krankheiten verbreiten könnten, und daran, dass sie oft aus Materialien bestehen, die nicht zusammen verarbeitet werden können. „Wir haben eine unglaublich komplexe Wirtschaft voller kompliziert gestalteter Dinge. Wir haben einfach nie daran gedacht, es wieder auseinanderzunehmen.“
Nur wenige Geräte sind allgegenwärtiger als Insulinpens. Laut den Centers for Disease Control and Prevention behandelt etwa ein Drittel der 37 Millionen Amerikaner mit Diabetes die Krankheit mit Insulin.
Allein Novo Nordisk stellte im Jahr 2021 750 Millionen Insulinpens her, die aus mehr als 28 Millionen Pfund Kunststoff hergestellt wurden. Die Stifte enthalten ein Glasfläschchen in einem Kunststoffrahmen und sind nicht dafür konzipiert, zum Zwecke des Recyclings in Einzelteile zerlegt zu werden. Man geht davon aus, dass fast alle im Hausmüll landen.
Herr Brandell aus Oregon City hat versucht, etwas gegen die weggeworfenen Geräte zu unternehmen. Als biomedizinischer Ingenieur verbrachte er seine Karriere mit der Entwicklung von Herzschrittmachern, Defibrillatoren und Kathetern. Im Jahr 2021 ging er halb in den Ruhestand und arbeitete mit einem Partner zusammen, um ein tragbares Gerät zu entwickeln, das die Insulin-Pens sauber zerschneidet, sodass sie auseinandergenommen werden können. Es funktioniert auch bei den Plastikspendern für Ozempic, das Diabetes-Medikament, das Millionen Menschen mittlerweile zur Gewichtsreduktion einnehmen.
Aber Herr Brandell räumte ein, dass die Demontage der Pferche nur der erste Schritt sei. Der Kunststoff in den Stiften ist von hoher Qualität, jedoch nicht leicht von kommunalen Recyclingstellen zu verarbeiten. Es würde wahrscheinlich mit anderen Kunststoffen gebündelt werden und könnte immer noch auf einer Mülldeponie oder in einer Verbrennungsanlage landen.
Er prüft auch, ob sein Gerät, das ebenfalls aus Kunststoff besteht, aus Bambus oder einem anderen nachhaltigen Material hergestellt werden kann. „Es ist ziemlich schwer, jemandem die Idee zu verkaufen, dass ich möchte, dass Sie dieses Plastikgerät kaufen, damit Sie etwas Plastik sparen können“, sagte er.
Globale biomedizinische Giganten sehen sich zunehmendem öffentlichen Druck ausgesetzt, den Lebenszyklus ihrer Produkte zu ändern. Novo Nordisk hat angekündigt, seine Produkte neu zu gestalten, um das Ziel von Netto-Null-Emissionen bis 2045 zu erreichen.
Das ist eine Veränderung im Vergleich zur Unternehmensgeschichte, als Wegwerfbarkeit eine wünschenswerte Annehmlichkeit war. „Niemand hat darüber nachgedacht, es zirkulär zu gestalten, über das Material nachzudenken, das wir verwenden sollten, oder die Dicke des Kunststoffs zu begrenzen“, sagte Katrine DiBona, Vizepräsidentin des Unternehmens.
Im Jahr 2020 startete das Unternehmen in drei dänischen Städten ein Programm zum Recycling gebrauchter Insulinpens. Es stellte den Apothekern Sammelbeutel zur Verfügung, die sie den Patienten, die Rezepte abholten, geben konnten, damit diese die gebrauchten Geräte beim nächsten Besuch zurückgeben konnten. Dann sammelte ein externes Recyclingunternehmen die Stifte zur Demontage, Sterilisation und Verarbeitung ein.
Seitdem hat Novo Nordisk das Programm landesweit ausgeweitet, es für seine Konkurrenten geöffnet und Pilotversuche im Vereinigten Königreich, in Frankreich und Brasilien gestartet. Aber das öffentliche Verhalten lässt sich nur schwer ändern. Bis Ende 2023 hatten nur 21 Prozent der Stiftbenutzer des Unternehmens in Dänemark Geräte zurückgegeben.
GSK, das mehr als 200 Millionen Ateminhalatoren pro Jahr verkauft, hatte von 2011 bis 2020 im Vereinigten Königreich ähnliche Probleme mit einem Rücknahmesystem für die Geräte. Die Kunststoffkomponenten der Inhalatoren können von den meisten Sammelprogrammen am Straßenrand recycelt werden, aber die Aluminiumkanister, die das Medikament enthalten, sind es nicht. Deshalb sammelte das Unternehmen gebrauchte Geräte in Apotheken ein, recycelte die Komponenten, die es konnte, und verbrannte den Rest.
Das Programm stieß jedoch nie auf großes Interesse bei den Verbrauchern. Innerhalb von neun Jahren wurden aus den Inhalatoren nur 24.000 Pfund Kunststoff zurückgewonnen, was Claire Lund, Vizepräsidentin für Nachhaltigkeit des Unternehmens, im Vergleich zu den etwa 5 Millionen Pfund Kunststoff, die jedes Jahr für die Herstellung der Inhalatoren benötigt werden, als „absolut winzig“ bezeichnete.
Von größerer Bedeutung für Umweltschützer ist das Treibmittel in vielen Inhalatoren, typischerweise ein fluoriertes Gas, das die globale Erwärmung stärker antreibt als Kohlendioxid. Im Jahr 2021 begann GSK mit der Entwicklung eines Ersatzstoffes, der laut Frau Lund den CO2-Ausstoß erheblich reduzieren könnte.
Das Unternehmen führt jedoch immer noch Tests mit der neuen Formulierung durch und geht davon aus, dass es Jahre dauern wird, bis der Ersatz in den 140 Märkten, in denen die bestehenden Produkte verkauft werden, die Zulassung erhält.
Frau Lund sagte, das Unternehmen habe mit der Entwicklung eines wiederverwendbaren Produkts gespielt. „Es lag so oft auf dem Tisch und wurde dann zurückgeworfen“, sagte sie.
Im Gegensatz zu Novo Nordisks Boutique-Fokus auf die Rückgewinnung von Material aus einem bestimmten Produkt sucht das US-amerikanische Abfallentsorgungsunternehmen Triumvirate Environmental nach kommerziellen Anwendungen für wiederverwendete medizinische Abfälle.
Im Jahr 2014 kaufte das Unternehmen Maschinen von einem Kunststoffholzunternehmen und baute sie auf der Rückseite einer Anlage für medizinische Abfälle in Jeannette, Pennsylvania, auf, mit der Idee, einige Abfälle in nützliche Produkte umzuwandeln.
John McQuillan, der Vorstandsvorsitzende des Unternehmens, sagte, dass die Anlage nach einer Investition von 70 Millionen US-Dollar Abfälle von Krankenhäusern und Pharmaunternehmen – „einige der ekelhaftesten Dinge auf dem Planeten“ – aufnimmt und durch ein komplexes System verarbeitet von Maschinen.
Ein Großteil des Abfalls wird immer noch verbrannt, aber Gegenstände aus nützlichem Kunststoff, darunter mit Spritzen gefüllte Behälter und in Verpackungen verpackte chirurgische Instrumente, werden identifiziert, geschreddert und in Baumaterialien umgewandelt.
„Es ist wie ein stinkender Willy Wonka“, sagte er.
Der Prozess sei sechs- bis achtmal kostspieliger, als den Abfall in ein Loch im Boden zu schaufeln, schätzte Herr McQuillan, obwohl Triumvirate einen Teil der Kosten durch den Verkauf der Endprodukte amortisiert.
Es besteht kein Mangel an Interesse von Gesundheitsunternehmen, die weit mehr Plastikmüll produzieren, als das Triumvirate-Werk verarbeiten kann. Der geschwindigkeitsbegrenzende Faktor ist vielmehr die Nachfrage nach dem von ihnen hergestellten Bauholz aus Kunststoff, das nützlich ist und mit Alternativen aus billigen Kunststoffen konkurrieren muss. „Es gibt es in jeder gewünschten Farbe, solange es schwarz ist und Ihre Definition von Schwarz ziemlich liberal ist“, sagte McQuillan.
Dennoch verkaufte Triumvirate im Jahr 2022 12 Millionen Pfund des Materials, unter anderem an Menards und Home Depot, die es für den Landschaftsbau und als Unterlage für Rasenflächen vermarkten.
Wie die meisten Recyclingverfahren ist der Prozess energieintensiv. Das Werk erhält hauptsächlich Plastikmüll von Kunden im Nordosten der USA, da die Materialien oft lose verpackt sind und der Transport über weite Strecken teuer ist.
Wissenschaftler weisen darauf hin, dass dieser Energieaufwand die Vorteile für die Umwelt nahezu zunichte macht. Durch das Recycling eines Produkts werden laut Dr. Andrea MacNeill, Gründerin des Planetary Healthcare Lab an der University of British Columbia, in der Regel weniger als 10 Prozent seines CO2-Fußabdrucks wiederhergestellt, da die meisten Umweltauswirkungen eines Produkts während seiner Herstellung entstehen. „Wir werden unseren Weg zu einem gesunden Planeten niemals durch Recycling schaffen“, sagte sie.
Es sei viel wichtiger, dass Hersteller Produkte entwickeln, die jahrelang wiederverwendet werden können, sagte sie und fügte hinzu, dass dies auch eine Umgestaltung ihrer Geschäftsmodelle erfordern würde. „Im Moment hängt ihre Gewinnspanne vom Massenverbrauch ab.“
Die nächsten Fortschritte im nachhaltigen Design medizinischer Geräte könnten im gedrungenen Hauptsitz aus Backstein und Glas von Battelle, einem gemeinnützigen Forschungs- und Entwicklungsinstitut in Columbus, Ohio, stattfinden. Obwohl die Organisation hauptsächlich jahrelange Projekte für das US-Militär und das Energieministerium abwickelt, arbeiten Hunderte von Mitarbeitern mit namhaften Medizinunternehmen zusammen, um deren Produkte neu zu gestalten.
Das Team für medizinische Geräte dominiert eine ganze Etage eines Gebäudes. Einige Wissenschaftler dort versuchen, Sojabohnen in nutzbare Kunststoffe umzuwandeln, die herkömmliche erdölbasierte Kunststoffe ersetzen könnten. Andere nutzen große Edelstahlreaktoren, um den Abbau der Stoffe zu untersuchen.
Erik Edwards, einer der wichtigsten Materialwissenschaftler von Battelle, sagte, dass der Überprüfungsprozess für neue Geräte durch die Food and Drug Administration das Team dazu veranlasst habe, bestehende Produkte zu optimieren, anstatt umfassende Änderungen vorzuschlagen. Sie helfen beispielsweise einem Pharmaunternehmen bei der Neukonstruktion eines Insulingeräts, bei dem ein einziges Einweg-Kunststoffteil entfernt wurde. „Der Ansatz, den Sie verfolgen, besteht eher aus tausend kleinen Schritten“, sagte er.
Eine Verbesserung der Verpackung könne ein Leichtes sein, sagte er. Vor einigen Jahren erhielt das Labor eine Bestellung handtellergroßer medizinischer Geräte, die in Kartons mit mehreren Paletten geliefert wurden. „Der ganze Lufttransport erfolgte nur, weil die Verpackung mehr Platz einnahm als nötig“, erinnert er sich.
Herr Edwards sagte, dass die Kunden von Battelle im Allgemeinen Änderungen bevorzugen, die die Kosten senken oder die Leistung verbessern, aber Nachhaltigkeit werde immer mehr zu einem Faktor.
Grace Lillie, eine Maschinenbauingenieurin, verglich die Entwicklung mit Veränderungen in der Art und Weise, wie Milch im Laufe der Zeit verkauft wurde. Früher holten die Menschen Glasflaschen vor ihrer Haustür ab und gaben sie leer zur Wiederverwendung zurück, doch mit der Einführung von Einweg-Plastikkrügen verschwand der Beruf des Milchmanns. Die Verringerung der Abhängigkeit von Kunststoff kann die Wiederbelebung einiger Prozesse und Rollen bedeuten.
„Man möchte, dass die Leute etwas anderes machen, aber dann muss man sich darauf verlassen, dass sich die Kultur anpasst“, sagte sie.
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2024-02-26 13:36:54
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