Infobrief der FNR 02 / 2020: Biowerkstoffe

Förderaufruf Anwendungsorientierte Forschungen zu biobasierten Klebstoffen

Das BMEL will die anwendungsorientierte Forschung und Entwicklung im Bereich Klebstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen weiter unterstützen und knüpft an seinen ersten Förderschwerpunkt von 2014 an. Vielversprechende Arbeiten dieses Förderschwerpunktes sollen nun zur Praxisreife geführt werden. Außerdem gilt es, sich neuen Herausforderungen an moderne, nachhaltige Klebstoffe zu stellen und das Potenzial biobasierter Rohstoffe hierfür auszuschöpfen.

Das BMEL wirbt im neuen Aufruf Projektideen für biobasierte Klebstoffe für Kunststoffe, Metalle, mineralische Werkstoffe, Textilien, Holz, Papier und Pappe ein. Gewünscht ist einerseits die Klebstoffentwicklung für traditionelle und innovative Anwendungen in der Industrie, in der Medizin oder im Konsumentenbereich. Andererseits geht es um neue, zusätzliche Funktionalitäten der Klebstoffe. So könnten die biogenen Kleber zum Beispiel über elektrisch leitende, biozide, brandhemmende oder abdichtende Eigenschaften verfügen, leicht zu recyceln, besonders emissionsarm oder unbedenklich im Kontakt mit dem menschlichen Körper sein.

Einreichungsfrist für Skizzen: 31. Juli 2020

Gefördert aus: Förderprogramm Nachwachsende Rohstoffe

Abbaubare Wuchshüllen für Waldbäume

Ohne Verbissschutz würde mancherorts kein Wald wachsen, mit Wuchshüllen hingegen gelingt das Aufforsten. Doch – hergestellt aus Plastik – droht durch sie eine Belastung des Ökosystems Wald. Das BMEL fördert jetzt ein Verbundprojekt, in dem Forscher abbaubare Alternativen entwickeln – und ein Konzept, wie sich die bisher genutzten Hüllen effizient zurückbauen lassen.

Ohne Verbissschutz ließe sich mancherorts kein Wald begründen oder verjüngen. Mit dem Waldumbau in Zeiten des Klimawandels wird die Nachfrage nach Wuchshüllen noch steigen.  Foto: S. Hein

Ohne Verbissschutz ließe sich mancherorts kein Wald begründen oder verjüngen. Mit dem Waldumbau in Zeiten des Klimawandels wird die Nachfrage nach Wuchshüllen noch steigen.

Foto: S. Hein

Neuauflage: Biokunststoffe

Was sich alles hinter biobasierten Kunststoffen verbirgt, ist selbst für Fachleute und erst recht nicht für interessierte Laien einfach zu durchschauen. Mit der Broschüre „Biokunststoffe“ leistet die FNR an dieser Stelle eine wichtige Informations- und Aufklärungsarbeit. Mit der 7. Auflage liegt die Broschüre nun mit aktualisiertem Inhalt wieder vor und kann über die Mediathek in der Printversion bestellt oder heruntergeladen werden.

Forum "Biobasierte Kunststoffe"

Biobasierte Kunststoffe werden nicht nur in kurzlebigen Verpackungen, sondern immer öfter auch in technisch anspruchsvollen langlebigen Anwendungen eingesetzt. Allerdings führt die meist unzureichende Datenlage zur Haltbarkeit der biobasierten Kunststoffe zu einer eher konservativen Auswahl der Einsatzbereiche. Sollen Kunststoffe und Verbundwerkstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen zukünftig vermehrt auch in neuen Branchen Anwendung finden, so muss diese Datenlage zu den Qualitätseigenschaften der Materialien verbessert werden.

Zwei Studien, die das BMEL fördert bzw. gefördert hat, beschäftigen sich mit der Zusammenstellung der vorhandenen Daten sowie der Einschätzung des Forschungs- und Handlungsbedarfs. Die Ergebnisse aus diesen beiden Studien werden auf dem Forum „Biobasierte Kunststoffe“ vorgestellt. In der Podiumsdiskussion soll ausgelotet werden, wo die zukünftigen Chancen für biobasierte Kunststoffe sowohl für kurzlebige als auch für dauerhafte Einsatzbereiche liegen.

Biobasierte Vinylether zur Herstellung von Klebstoffen

Das Rostocker Leibniz Institut für Katalyse e. V. und die Henkel AG planen in einem Verbundvorhaben die Entwicklung einer neuen Klebstoff-Generation. Die innovativen Industrie- und Konsumentenklebstoffe, die mit ihren neuen Funktionalitäten und Eigenschaften u. a. für die Montage im Elektronik-, Geräte- oder Automobilbereich eingesetzt werden könnten, sollen auf nachwachsenden Rohstoffen beruhen. Dafür werden Diole und Polyole auf Grundlage von biobasierten und größtenteils bereits am Markt verfügbaren Plattformchemikalien synthetisiert. Sie können dann einerseits direkt in Polyurethanklebstoffen eingesetzt oder auch katalytisch in reaktive Vinylether übergeführt werden. Vinylether sind nicht nur für Klebstoffe, sondern auch für Farben und Lacke interessante Bausteine. Die Verbundpartner wollen testen, ob gerade Klebstoffe auf Basis von Vinylether nach Gebrauchsende gut spaltbar sind, um ein Recycling der geklebten Teile zu ermöglichen. Allein bei Henkel könnten sich durch nachwachsende Rohstoffe mehrere tausend Tonnen petrochemisch hergestellte Reaktivklebstoffe ersetzen lassen.

Nachwachsende Materialien für leichte Konstruktionen

Leichtbau hilft Antriebsenergie zu sparen und macht das Handling einfacher. Erreicht wird Leichtbau durch den Einsatz von faserverstärkten Kunststoffen. Weil diese Bauteile auch einfach und in hoher Stückzahl schnell zu produzieren sind, werden sie gerade im Automobil- und Elektronikbereich eingesetzt. Zukünftig sollen sie verstärkt aus natürlichen Materialien hergestellt werden.

Im Verbundprojekt „Bio-PPT und Bio-PBT mit Cellulosefaserverstärkung zur leichtbauorientierten Verwendung in der Automobil- und Elektroindustrie“ untersuchten das Institut für Werkstofftechnik der Universität Kassel (IFW) und das Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) die Verarbeitungs- und Materialeigenschaften von Bioverbundwerkstoffe. Zusammengesetzt sind dieser Werkstoffe aus Celluloseregeneratfasern, als natürlicher Alternative zu Glasfasern, und aus den technischen Kunststoffen Polypropylen-terephthalat (PPT) und Polybutylen-terephthalat (PBT), die mittlerweile als biobasierte Varianten mit einem ca. 35 %-igen Bio-Anteil hergestellt werden können.

Den Forscher*innen ist gelungen, für verschiedene Anwendungsbereiche Bauteile mit ausgezeichneten technischen Eigenschaften herzustellen und erfolgreich zu testen.

Frontgitter eines Heizstrahlers der Firma Stiebel Eltron aus im Fraunhofer IAP hergestelltem Celluloseregeneratfaser-verstärktem Bio-PPT mit und ohne Flammschutzausrüstung. Foto: Rainer Rihm/Fraunhofer IAP

Frontgitter eines Heizstrahlers der Firma Stiebel Eltron aus im Fraunhofer IAP hergestelltem Celluloseregeneratfaser-verstärktem Bio-PPT mit und ohne Flammschutzausrüstung. Foto: Rainer Rihm/Fraunhofer IAP

Verpackungen für Lebensmittel

Viele biobasierte Kunststoffe weisen Besonderheiten auf, die sie gerade für die Verpackung von Lebensmitteln interessant machen. Um ihre Einsatzmöglichkeiten vor allem für anspruchsvolle Verpackungsanwendungen zu verbessern, müssen aber noch viele offene Punkte geklärt werden, wie in einer vom BMEL finanzierten Studie herausgearbeitet worden ist.

Daher hat das BMEL im Herbst 2018 den Förderaufruf „Biobasierte Kunststoffverpackungen für Lebensmittel“ veröffentlicht. Wissenschaftler*innen waren aufgerufen, Projektvorschläge sowohl zur Entwicklungen von Konzepten als auch für industrielle Verbundprojekten einzureichen.

Sieben Projekte zur Konzeptentwicklung werden nun seit diesem Frühjahr gefördert. Jeweils für ein Jahr können die Forscher*innen ihre Themen weiter vertiefen und nach Projektpartnern aus der Industrie suchen, bevor in einer anschließenden Begutachtung über eine Überführung der Ansätze in industrielle Forschungsvorhaben entschieden wird. Schwerpunkte der Forschungsarbeiten sind die Verbesserungen von Barriere- und Recyclingeigenschaften.

(Bio-)Kunststoffe in der Lebensmittelverpackung, Quelle: ©rufar-stock.adobe.com

(Bio-)Kunststoffe in der Lebensmittelverpackung, Quelle: ©rufar-stock.adobe.com

„Making rubber from dandelions“

Seit 2011 unterstützt das BMEL über die FNR die Erforschung von Russischem Löwenzahn als Naturkautschukalternative. Der Weg von der Wildpflanze zum Rohstofflieferanten für die Industrie ist lang, schließlich gilt es, Sorten zu züchten und Anbau-, Ernte- und Verarbeitungsverfahren für diese Pflanze zu entwickeln. Die einzelnen Arbeitspakete entlang der Wertschöpfungskette umreißt das 2019 erschienene Booklet „Löwenzahn gibt Gummi“ in kompakter Form. Nun liegt es auch in englischer Sprache vor: „Making rubber from dandelions“ ist in der FNR-Mediathek bestell- und downloadbar.

Flyer „Making rubber from dandelions“

Flyer „Making rubber from dandelions“

Diese Internetseite verwendet Cookies, um die Nutzererfahrung zu verbessern und den Benutzern bestimmte Dienste und Funktionen bereitzustellen. Details
Cookies erlauben