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LDPE (Low-Density Polyethylen, kurz PE-LD) ist ein thermoplastischer Kunststoff mit einer Dichte von 0,915 bis 0,935 g/cm³ – der am wenigsten dichte Polyethylen-Typ im Vergleich zu HDPE und LLDPE. Seine stark verzweigte Molekülstruktur macht LDPE weich, dehnbar und zäh, weshalb es vor allem für Folien, Beutel und Schrumpfverpackungen eingesetzt wird. In deutscher Fachliteratur findet sich daneben die Bezeichnung Polyethylen niedriger Dichte.
Herstellung und molekularer Aufbau von LDPE
LDPE wurde 1933 bei Imperial Chemical Industries (ICI) in England von Eric Fawcett und Reginald Gibson bei Hochdruckversuchen mit Ethylen entdeckt; die Weiterentwicklung zu einem reproduzierbaren Produktionsverfahren gelang kurz darauf unter anderem John Swallow und Michael Perrin. Damit war LDPE die erste großtechnisch hergestellte Polyethylen-Type überhaupt.
Produziert wird LDPE bis heute im Hochdruckverfahren: Ethylen wird bei 1.500 bis 3.800 bar radikalisch polymerisiert. Dabei entstehen Polymerketten mit zahlreichen Seitenästen – an etwa 2 % der Kohlenstoffatome treten Langkettenverzweigungen auf. Diese Verzweigungen verhindern eine dichte Packung der Molekülketten, senken die Kristallinität auf rund 40 bis 50 % und sorgen so für die charakteristische Weichheit und Dehnbarkeit des Materials.
Eigenschaften von LDPE im Überblick
Die geringe Kristallinität und die verzweigte Kettenstruktur bestimmen das mechanische und thermische Verhalten: LDPE hat bei 23 °C einen vergleichsweise niedrigen Elastizitätsmodul von rund 200 N/mm² – ein Maß für die Nachgiebigkeit des Materials – und ist bis etwa 80 °C formbeständig. Chemisch ist LDPE bei Raumtemperatur beständig gegenüber Wasser, verdünnten Säuren, Laugen und Alkoholen; gegenüber starken Oxidationsmitteln ist es dagegen nicht beständig. Diese Kombination aus mechanischer Nachgiebigkeit und chemischer Stabilität macht LDPE zum Standardmaterial für Verpackungsfolien, die sich der Form des Packguts anpassen und zugleich dicht verschließen müssen.
| Kennwert | Wert |
|---|---|
| Dichte | 0,915–0,935 g/cm³ |
| Kristallinität | ca. 40–50 % |
| Schmelzbereich | 85–125 °C |
| Wärmeformbeständigkeit | bis 80 °C |
| Elastizitätsmodul (23 °C) | ca. 200 N/mm² |
| Recyclingcode | 04 (Resin Identification Code) |
LDPE im Vergleich zu HDPE und LLDPE
Neben LDPE zählen HDPE (PE-HD) und LLDPE (PE-LLD, Linear Low-Density Polyethylen) zu den gängigen Polyethylen-Typen für Verpackungen. Der Unterschied liegt im Herstellungsverfahren und der daraus resultierenden Kettenstruktur: HDPE entsteht im Niederdruckverfahren mit Ziegler-Natta-, Metallocen- oder Phillips-Katalysatoren zu weitgehend linearen, kaum verzweigten Ketten mit einer Dichte von 0,94 bis 0,97 g/cm³ und einem Schmelzbereich von 130 bis 140 °C. Dadurch ist HDPE steifer, härter und beständiger gegen höhere Temperaturen als LDPE, dafür aber weniger flexibel.
LLDPE wird ebenfalls im Niederdruckverfahren hergestellt, allerdings durch Copolymerisation von Ethylen mit kurzkettigen Alpha-Olefinen wie Buten, Hexen oder Octen. Das Ergebnis ist ein im Wesentlichen lineares Grundgerüst mit kurzen, gleichmäßigen Seitenverzweigungen (Dichte 0,916–0,940 g/cm³), das sich zu dünneren und zugleich reißfesteren Folien verarbeiten lässt als klassisches LDPE. In der Verpackungspraxis wird LLDPE deshalb bevorzugt für Dehnfolien und Stretchfolien mit hohem Rückstellvermögen eingesetzt, während LDPE seine Stärken bei weicheren, formstabilen Folien und Schrumpfanwendungen ausspielt.
| Kennwert | LDPE (PE-LD) | LLDPE (PE-LLD) | HDPE (PE-HD) |
|---|---|---|---|
| Dichte | 0,915–0,935 g/cm³ | 0,916–0,940 g/cm³ | 0,94–0,97 g/cm³ |
| Struktur | stark verzweigt (Langkettenverzweigung) | linear, kurze Verzweigungen durch Comonomere | weitgehend linear, kaum verzweigt |
| Herstellung | Hochdruckverfahren, 1.500–3.800 bar, radikalische Polymerisation | Niederdruckverfahren, Copolymerisation mit Buten/Hexen/Octen | Niederdruckverfahren, Ziegler-Natta-/Metallocen-/Phillips-Katalyse |
| Schmelzbereich | 85–125 °C | ca. 122–126 °C | 130–140 °C |
| Recyclingcode | 04 | 04 (mit LDPE gruppiert) | 02 |
| Typische Verpackungsanwendung | Folien, Beutel, Schrumpffolie | Stretch-/Dehnfolie, reißfeste Beutel | Flaschen, Kanister, Tragetaschen |
Anwendungen von LDPE in der Verpackung
Der Schwerpunkt von LDPE liegt bei flexiblen Verpackungsfolien: Tüten und Beutel, Verpackungsfolien für Lebensmittel und Konsumgüter, Deckelfolien sowie Schrumpffolien für die Bündelung und Palettensicherung. In der Getränkekarton-Herstellung dient eine dünne LDPE-Schicht als innere Sperr- und Siegelschicht gegenüber Milch und Saft. Außerhalb der Verpackung wird LDPE zudem für Kabelummantelungen und flexible Spritzgussteile eingesetzt.
Recycling und Kennzeichnung von LDPE
LDPE trägt den Recyclingcode 04 (Resin Identification Code). Dieses System wurde 1988 von der US-amerikanischen Society of the Plastics Industry (SPI) eingeführt und wird seit 2008 von ASTM International als Norm ASTM D7611 weitergeführt; Code 04 steht für LDPE einschließlich LLDPE, Code 02 für HDPE. Für die Praxis wichtig: Der Code identifiziert nur die Kunststoffart – er ist kein Nachweis, dass eine Verpackung tatsächlich recycelt wird.
Sortenreine LDPE-Folienabfälle aus Gewerbe und Industrie lassen sich mechanisch recyceln und zu neuem Granulat verarbeiten. In der Praxis ist die Sortierung anspruchsvoller als bei starren HDPE- oder PET-Verpackungen, weil Folienabfälle leicht sind, sich verkleben können und häufig mit anderen Materialien vermischt anfallen. Für die Materialwahl relevant ist außerdem die EU-Verpackungsverordnung PPWR (Verordnung (EU) 2025/40): Ab dem 1. Januar 2030 dürfen nur noch Verpackungen in Verkehr gebracht werden, die mindestens die Recyclingfähigkeits-Stufe C (≥ 70 % recycelbarer Gewichtsanteil) erreichen; ab 2038 verschärft sich die Anforderung auf Stufe B (≥ 80 %). Monomaterial-LDPE-Folien ohne Verbund mit anderen Kunststoffen erreichen diese Stufen deutlich leichter als Materialmixe. Einordnung und Hintergrund liefert der Beitrag zur Kreislaufwirtschaft.
Häufig gestellte Fragen
Was unterscheidet LDPE von HDPE?
Der Unterschied liegt in der Molekülstruktur: LDPE hat stark verzweigte Polymerketten und eine Dichte von 0,915–0,935 g/cm³, HDPE dagegen weitgehend lineare, kaum verzweigte Ketten mit einer Dichte von 0,94–0,97 g/cm³. Dadurch ist LDPE weicher und flexibler, HDPE steifer, härter und beständiger bei höheren Temperaturen (Schmelzbereich 130–140 °C gegenüber 85–125 °C bei LDPE).
Was unterscheidet LDPE von LLDPE?
LLDPE entsteht durch Copolymerisation von Ethylen mit Alpha-Olefinen wie Buten, Hexen oder Octen und hat ein lineares Grundgerüst mit kurzen, gleichmäßigen Verzweigungen statt der langen, unregelmäßigen Verzweigungen von LDPE. LLDPE-Folien sind bei gleicher Dicke reißfester und lassen sich dünner auslegen, weshalb LLDPE bevorzugt für Stretch- und Dehnfolien verwendet wird.
Ist LDPE recyclingfähig?
Ja, LDPE ist grundsätzlich mechanisch recycelbar und trägt den Recyclingcode 04. Sortenreine Folienabfälle aus Gewerbe und Industrie werden granuliert und zu neuem Rohstoff verarbeitet. Der Recyclingcode selbst ist jedoch kein Nachweis für tatsächliches Recycling – er identifiziert nach ASTM D7611 nur die Kunststoffart.
Wofür wird LDPE hauptsächlich verwendet?
Der Schwerpunkt liegt bei Verpackungsfolien: Tüten, Beutel, Schrumpffolien, Deckelfolien sowie die innere Sperrschicht von Getränkekartons. Außerhalb der Verpackung wird LDPE auch für Kabelummantelungen und flexible Formteile eingesetzt.
Wie hitzebeständig ist LDPE im Vergleich zu anderen Kunststoffen?
LDPE ist bis etwa 80 °C formbeständig und hat einen Schmelzbereich von 85–125 °C. Damit liegt es deutlich unter HDPE (Schmelzbereich 130–140 °C), das durch seine höhere Kristallinität stabiler bei Wärme bleibt.