Infobrief der FNR 03/2018: Biowerkstoffe/Biokunststoffe

Composites Europe, Stuttgart

Vom 6.-11. November findet in Stuttgart die Composites Europe - die europäische Fachmesse für Verbundwerkstoffe - statt. Zum fünften Mal dabei ist der „Bio-Based Pavillon“, eine Sonderausstellung zu Biokompositen. 10 Aussteller aus den Bereichen Holz, Cellulose, Naturfasern und anderen bio-basierten Materialien informieren, wie gut nachhaltige Produkte im Vergleich zu herkömmlichen Verbundwerkstoffen in Bezug auf Leichtbau und viele weitere moderne Verbundlösungen abschneiden.

Die FNR beteiligt sich zum dritten Mal am „Bio-Based Pavillon“ und wird neben allgemeinen Informationen aktuelle Projekte mit Anwendungsbeispielen aus dem Innenbau- und Automobil-Bereich vorstellen.

Broschüre Biokunststoffe (4. Auflage 2018)

Die Broschüre Biokunststoffe bietet umfassendes Hintergrundwissen und wird daher soll von interessierten Laien als auch Vertretern und Vertreterinnen aus Industrie und Forschung geschätzt. Die FNR hat die Broschüre im Sommer in unveränderter, 4. Auflage nochmals aufgelegt.

Die Nachwachsende Produktwelt

Öffentliche und private Konsumenten können unter mehr als 3000 biobasierten Produkten wählen.

Im Rahmen des durch das BMEL geförderten Projektes „Nachwachsende Rohstoffe im Einkauf“ wurde für Beschaffungsverantwortliche der öffentlichen Hand sowie für Verbraucher und Verbraucherinnen eine Datenbank geschaffen, die die vielfältige Produktwelt nachwachsender Rohstoffe abbildet. Eine derartige Gesamtschau über Produkte und Hersteller ist einzigartig und erleichtert die Suche nach Produkt-Alternativen, die nicht auf Erdölbasis hergestellt sind.

Die Rubriken für die professionellen Einkäufer orientieren sich an den Handlungsfeldern im öffentlichen Sektor. Darunter wird dann in einzelne Produktgruppen unterteilt. Bisher sind mehr als 3000 unterschiedliche Produkte aufgenommen.

Die Datenbank liefert Informationen zu den jeweiligen Herstellern und listet die für den Einkauf der öffentlichen Hand relevanten und anerkannten Gütezeichen auf. Eine Verknüpfung zu den entsprechenden Anforderungskriterien der einzelnen Gütezeichen soll Beschaffungsverantwortlichen die Einbindung in Leistungsverzeichnisse erleichtern.

Der Bereich für den privaten Konsum orientiert sich an den Erlebniswelten von Privathaushalten.

Lösungsmittelfreie Bioklebstoffe

Lösungsmittelfreie, wasserbasierte Polyurethan-Dispersionen (PUD) kommen als Klebstoffe in vielen Produkten, u.a. in den Bereichen Holz, Möbel, Schuhe und Automobil, zum Einsatz. Sie bestehen aus einer Urethan- und einer Polyesterpolyol-Komponente. Forschern und Forscherinnen der Covestro Deutschland AG, der Henkel AG & Co. KGaA sowie der Jowat SE ist es in einem vom BMEL-geförderten Verbundprojekt gelungen, einen PUD-Klebstoff mit einem biobasierten Anteil von über 50 Prozent zu entwickeln.

Die Forscher und Forscherinnen konnten die Polyesterpolyol-Komponente auf Basis nachwachsender Rohstoffe herstellen. Bernsteinsäure, Sebacinsäure, 1,3-Propandiol und 1,4-Butandiol eigenen sich als Monomere. Die so produzierten biobasieren PUD wiesen technische Kennwerte nahe am Marktstandard auf. „Einer kommerziellen Umsetzung stehen eigentlich nur noch die Rohstoffkosten im Wege. Sie sind bei den biobasierten Chemikalien aktuell noch höher als bei den fossilen Pendants. Mittelfristig können sich diese Preise jedoch angleichen“, erklärt Projektleiter Dr. Martin Melchiors von Covestro.

Alle im Projekt verwandten Biochemikalien lassen sich – zum Teil biotechnologisch aus heimischen, nachwachsenden Rohstoffen wie Lignozellulose, Stärke, Zucker und Pflanzenölen herstellen. Und die Bio-Kleber weisen einen um 25 % verringerten CO2-Fußabdruck auf als der herkömmlicher, fossil-basierter PUD.

Auf dem Weg zum biobasierten Mörtel

Ein handelsüblicher 2-Komponenten-Mörtel besteht im Wesentlichen aus einem Grundharz und aus einer Reaktivkomponente. Im Projekt „Biobasierte Harze für die chemische Befestigungstechnik“ ist es nun gelungen, diese Reaktivkomponente biobasiert herzustellen.

Forscher und Forscherinnen des Leibniz-Instituts für Polymerforschung Dresden (IPF), der Hilti-Entwicklungsgesellschaft und der FIT Umwelttechnik haben hierfür Pflanzenölderivate, Itaconsäure und Isosorbidderivate untersucht. Die besten Ergebnisse erzielten sie mit Umsetzungsprodukten aus Dimethylitaconat und biobasiertem 1,4 Butandiol (DMI/BD). Mechanische Tests mit Reaktivkomponenten, die aus diesen biobasierten Grundsubstanzen hergestellt waren, ergaben akzeptable Druckfestigkeiten und E-Module gegenüber fossil-basierten Referenzmörteln.

Beim Einsatz einer biobasierten Reaktivkomponete ist ein biobasierter Anteil von bis zu 30 Prozent am Endprodukt möglich. Für eine wirtschaftliche Umsetzung ist allerdings die begrenzte Verfügbarkeit von Isosorbidderivaten und biobasiertem 1,4 Butandiol noch ein Problem.

Quelle: ©Med Photo Studio – stock.adobe.com

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Förderaufruf: „Biobasierte Kunststoffverpackungen für Lebensmittel“

Die Entwicklung neuer biobasierter Kunststoffverpackungen für Lebensmittel ist das Ziel des neuen BMEL-Förderaufrufs. Förderfähige Themen sind ein recyclinggerechtes Design und migrationsarme Additive für die biogenen Verpackungen sowie die Erforschung der Diffusionseigenschaften von relevanten organischen Substanzen aus den Materialien. 

Der Aufruf basiert auf den Ergebnissen einer Studie, die das BMEL 2016 beauftragt hatte. Das Institut für Energie- und Umweltforschung Heidelberg (ifeu-Institut) analysierte mit zwei Partnern den Markt und die technischen Eigenschaften biobasierter Lebensmittelverpackungen. Der Förderaufruf setzt einen Teil der Handlungsempfehlungen der Studie um.

Projektvorschläge können für Konzeptentwicklungen bis zum 31. Januar 2019 und für industrielle Verbundforschungsprojekte bis zum 31. März 2019 eingereicht werden.

Einreichungsfrist für Skizzen: 31.1/ 31.3.19

Gefördert aus: Förderprogramm Nachwachsende Rohstoffe

Quelle: ©rufar - stock.adobe.com

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