• Karl Obermann

Neue Einsatzbereiche für biobasierte Kunststoffe

Biobasierte Kunststoffe sind eine nachhaltige Alternative zu klassischen Kunststoffen. Auf der K 2022 in Düsseldorf präsentierte die Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR) verschiedene Ansätze, mit denen sich neue Einsatzbereiche für biobasierte Kunststoffe erschließen lassen.

Beispiel eines holzfaserverstärkten Kunststoffs, wie in Düsseldorf gezeigt. Bild: FNR
Beispiel eines holzfaserverstärkten Kunststoffs, wie in Düsseldorf gezeigt. Bild: FNR

Auf dem Weg zu einer nachhaltigen Bioökonomie spielen biobasierte Kunststoffe eine wichtige Rolle. Sie ermöglichen es uns, die hervorragenden Eigenschaftsprofile dieser

Wekstoffe nutzen zu können, ohne dabei fossile Ressourcen zu verbrauchen und klimaschädliches CO2 zu emittieren. Auch wenn bereits eine große Anzahl verschiedenster biobasierter Kunststoffe auf dem Markt ist, beschränkt sich ihr Einsatzspektrum derzeit noch auf wenige Bereiche wie Verpackungen und kurzlebige, technisch wenig anspruchsvolle Produkte.


Auf ihrem Stand auf der Kunststoffmesse zeigte die FNR Ansätze zur Erschließung neuer Einsatzbereiche für biobasierte Kunststoffe. Dabei ging es um die Verbesserung der Datenlage rund um biobasierte Kunststoffe, gerade zur Langlebigkeit unter verschiedenen Einflussfaktoren, aber auch um biobasierte Füllstoffe und Additive. Erste Ergebnisse zum Einsatz von holzfaserverstärkten Kunststoffen (WPC) in industriellen Fördersystemen werden ebenso präsentiert wie die Potenziale von Polylactid als optisches Material.


Basismaterial zum Thema optische Kunststoffe. Bild: FNR
Basismaterial zum Thema optische Kunststoffe. Bild: FNR


Lösungsansätze aus Förderprojekten

Die auf der Messe ausgestellten Lösungsansätze stammen aus Forschungsprojekten, die das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) mit Mitteln aus dem Förderprogramm Nachwachsende Rohstoffe unterstützt.


BeBio2 – Beständigkeit von Biokunststoffen und Bioverbundwerkstoffen

Biobasierte Kunststoffe und Verbundkunststoffe werden derzeit vor allem für kurzlebige Verpackungen eingesetzt. Die nicht vorhandene bzw. unzureichende Datenlage zur Beständigkeit der biobasierten Werkstoffe verhindert ihren verstärkten Einsatz in anderen Anwendungsbereichen. Im Verbundvorhaben werden daher die Langzeitbeständigkeiten bedeutender Biokunststoffe und Bioverbundwerkstoffe untersucht und für die jeweiligen Einsatzzwecke, von Medizinprodukten bis zur Automobilindustrie, optimiert. Involviert sind vier Projektpartner und mehr als 50 Industrieunternehmen als assoziierte Partner.

https://www.fnr.de/index.php?id=11150&fkz=2220NR089A


ElSBiR – Einfluss von ionisierender Strahlung auf die Eigenschaften und Verarbeitung von Biokunststoffen sowie biogener Roh- und Reststoffe als funktionale Füll- und Verstärkerstoffe

Die Nachwuchsforschergruppe entwickelt und erforscht biobasierte Kunststoffe, bei denen sowohl die Biopolymere als auch die Additive aus nachwachsenden Rohstoffen bestehen. Dafür sollen nicht einzelne Bestandteile pflanzlicher Reststoffe aus der Land- und Forstwirtschaft sowie der Lebensmittelindustrie extrahiert werden, vielmehr werden z. B. biogene Nebenerzeugnisse mit antioxidativen Wirkstoffen als funktionelle Füllstoffe eingesetzt. Zusätzlich wird der Einfluss von Strahlenbehandlung bei Biopolyestern wie biobasiertes PBS, PHA und PLA auf die chemische und physikalische Struktur untersucht. Erforscht werden auch eigenverstärkte Thermoplaste in Kombination mit natürlichen Additiven und der Strahlenbehandlung. Ermüdungsverhalten von Bauteilen aus WPC im Anwendungsfeld der Fördertechnik. Bei der Suche nach neuen Einsatzmöglichkeiten für WPC (wood plastic composites) wurden die technischen Eigenschaften, insbesondere das Ermüdungsverhalten eines hochgefüllten WPC-Extrusionsprofils als Trag- und Gleitprofil für ein Hängefördersystem zum Transport unterschiedlicher Güter untersucht. Ein funktionsfähiger Prototyp eines Förderers mit tragendem und gleitendem WPC-Profil wurde gebaut und getestet. Die Eignung für den industriellen Einsatz konnte nachgewiesen werden.

https://www.fnr.de/index.php?id=11150&fkz=22018216


Polylactid als nachhaltiges optisches Material. Bild: FNR
Polylactid als nachhaltiges optisches Material. Bild: FNR

PLANOM - Polylactid als nachhaltiges optisches Material

Der biobasierte Kunststoff PLA wird so modifiziert, dass er in optischen Komponenten eingesetzt werden kann (z.B. Linsen, Reflektoren, Lichtleiter). Die grundsätzlich gute Transparenz des Kunststoffs wird durch Modifizierungen (z. B. Änderung der Taktizität), Additivierungen (z. B. mit Nanocellulose) sowie das Blenden mit anderen biobasierten Kunststoffen weiter verbessert.

https://www.fnr.de/index.php?id=11150&fkz=2220NR126A


 

Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR) Als Projektträger des BMEL betreut die FNR bundesweit über 800 Forschungs- und Entwicklungsprojekte zu nachwachsenden Rohstoffen – darunter auch zur Nutzung von biobasierten Produkten und Bioenergieträgern, sowie zu Moorbodenschutz und Torfminderung und zu Wirtschaftsdüngern. Außerdem ist die FNR für das BMEL und das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, nukleare Sicherheit und Verbraucherschutz (BMUV) als Projektträger für die Umsetzung des Waldklimafonds (WKF) zuständig.

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