Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Kunststoff aus der Natur

10.04.2012
Kugelschreiber, PC-Tastaturen, Computer-Mäuse, Besteck und sogar Beschichtungen für Getränkekartons lassen sich auch aus nachwachsenden Rohstoffen fertigen. Auf der Hannover Messe (23. bis 27. April) stellen Fraunhofer-Forscher in Halle 2, Stand 22 vor, wie man Biokunststoffe einsetzen kann. Erste Produkte sind bereits auf dem Markt.

Kunststoffe sind bislang meist aus Erdöl gemacht. Doch diese fossile Ressource wird knapp und teuer. Eine Alternative sind Polymere aus nachwachsenden Rohstoffen. Doch wie lässt sich zum Beispiel aus Holz Kunststoff gewinnen? Eine Lösung haben Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT in Oberhausen in Zusammenarbeit mit der FKuR Kunststoff GmbH entwickelt.

Kulis und Tastaturen aus Cellulose

Als Ausgangsstoff nutzen die Forscher Cellulose. Diese wird durch einen chemischen Prozess in den Kunststoff Celluloseacetat umgewandelt. Beimischungen wie Weichmacher oder Füllstoffe machen das Material fließfähig und erhöhen seine Wärmeformbeständigkeit. Auch diese Zusätze stammen aus nachwachsenden Rohstoffen. Nach der Compoundierung ist der Kunststoff Biograde® einsatzfähig und kann zu unterschiedlichen Produkten verarbeitet werden – wie zum Beispiel zu Hüllen für Kugelschreiber, Tastaturen oder Computer-Mäusen.

»Biograde® hat eine Wärmeformbeständigkeit von mehr als 110 Grad Celsius. Es lässt sich schnell entformen und auf der Spritzgießmaschine in seine neue Gestalt gießen – zum Beispiel zu einem Bauteil mit einer Wanddicke von unter einem Millimeter«, nennt Thomas Wodke von UMSICHT die Vorzüge des natürlichen Kunststoffs. Zu der Produktfamilie gehören noch zwei weitere »grüne« Polymere. Bio-Flex® ist ein Werkstoff für Blas- oder Flachfolien. Und das sehr steife und feste Fibrolon® eignet sich für Geschirr oder Werkzeugboxen.

Nachfrage nach Biokunststoff steigt

Der Bedarf an Plastik ist riesig – allein in Europa verbraucht jeder Einzelne im Schnitt deutlich mehr als 100 Kilogramm pro Jahr. 2010 wurden weltweit etwa 265 Millionen Tonnen Kunststoff produziert, schätzt der europäische Branchenverband PlasticsEurope.

Bislang decken wir nur einen kleinen Teil unseres Bedarfs mit Bioplastik. Im Jahr 2010 wurden lediglich 724 000 Tonnen »grüner« Kunststoff hergestellt. Doch die Nachfrage nach Biopolymeren soll in den kommenden Jahren deutlich steigen. Die Experten vom Interessensverband European Bioplastics erwarten, dass 2015 weltweit etwa 1,7 Millionen Tonnen »grüner« Kunststoff produziert werden.

Natürlich beschichten

Getränkekartons sind High-Tech-Werkstoffe. Obwohl ein Getränkekarton für einen Liter Inhalt nur drei Prozent des Gesamtgewichts ausmacht, sind die Anforderungen an ihn hoch. Er soll Nahrungsmittel und Aroma optimal schützen, lange Haltbarkeit garantieren und stabil sein. Verpackungen aus nur einem Material sind häufig überfordert. Deshalb werden unterschiedliche Materialien zu einem Verbund kombiniert: Der Karton sorgt für Stabilität, die Kunststofffolie macht die Verpackung dicht, und die Aluminiumfolie verhindert, dass Licht und Sauerstoff den Inhalt beeinträchtigen. Den größten Anteil an der Verpackung hat der Karton selbst. Er besteht aus Papier, Pappe oder Kartonagen (PPK). Diese werden aus Holz hergestellt, einem nachwachsenden Rohstoff. Weitere 20 Prozent entfallen auf Kunststoff. Forscher vom UMSICHT arbeiten gemeinsam mit ihren Kollegen vom Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV in Freising daran, diese ebenfalls aus nachwachsenden Rohstoffen zu fertigen. Das Substitutionspotenzial eines solchen Biokunststoffs wäre enorm: Allein in Deutschland werden etwa 44 000 Tonnen Beschichtungspolymere pro Jahr benötigt.

Bisher bestehen Polymerfolien für Verbundverpackungen aus Polyethylen (PE), das aus Erdöl hergestellt wird. Fraunhofer-Forscher entwickeln nun ein auf nachwachsenden Rohstoffen basierendes Werkstoffsystem für Getränkekartons. Herkömmliche Biokunststoffe erreichen bislang nicht die mechanischen und lebensmitteltechnischen Eigenschaften der fossil basierten Beschichtungen. Deshalb wird in diesem Projekt versucht, die entsprechenden Eigenschaften durch das Mischen (Compoundieren, Blenden) von kommerziell erhältlichen biobasierten Kunststoffen einzustellen. Weitere Herausforderung: Die biobasierten Materialentwicklungen müssen sich auch auf vorhandenen Maschinen zur Herstellung von PPK-Verbundverpackungen verarbeiten lassen.

»Haus der Nachhaltigkeit«

Plastik aus nachwachsenden Rohstoffen ist nur ein Beispiel dafür wie wir künftig verantwortungsbewusster mit den Ressourcen der Erde umgehen können. In der Halle 2, Stand D22 stellen mehr als 20 Fraunhofer-Einrichtungen im »Haus der Nachhaltigkeit« weitere Lösungen vor. Die Forscher präsentieren wie sich Energie aus erneuerbaren Quellen gewinnen, Wasser effizienter nutzen und Abwasser geschickt aufbereiten lässt. Ein weiteres Thema ist die Elektromobilität.

Thomas Wodke | Fraunhofer-Institut
Weitere Informationen:
http://www.fraunhofer.de/de/presse/presseinformationen/2012/april/kunststoff-aus-der-natur.html

Weitere Nachrichten aus der Kategorie HANNOVER MESSE:

nachricht Rittal mit neuer Push-in-Leiteranschlussklemme - Kontakte im Handumdrehen
26.04.2017 | Rittal GmbH & Co. KG

nachricht Neuer Blue e+ Chiller von Rittal - Exakt regeln und effizient kühlen
25.04.2017 | Rittal GmbH & Co. KG

Alle Nachrichten aus der Kategorie: HANNOVER MESSE >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Wissenschaftler entdecken seltene Ordnung von Elektronen in einem supraleitenden Kristall

In einem Artikel der aktuellen Ausgabe des Forschungsmagazins „Nature“ berichten Wissenschaftler vom Max-Planck-Institut für Chemische Physik fester Stoffe in Dresden von der Entdeckung eines seltenen Materiezustandes, bei dem sich die Elektronen in einem Kristall gemeinsam in einer Richtung bewegen. Diese Entdeckung berührt eine der offenen Fragestellungen im Bereich der Festkörperphysik: Was passiert, wenn sich Elektronen gemeinsam im Kollektiv verhalten, in sogenannten „stark korrelierten Elektronensystemen“, und wie „einigen sich“ die Elektronen auf ein gemeinsames Verhalten?

In den meisten Metallen beeinflussen sich Elektronen gegenseitig nur wenig und leiten Wärme und elektrischen Strom weitgehend unabhängig voneinander durch das...

Im Focus: Wie ein Bakterium von Methanol leben kann

Bei einem Bakterium, das Methanol als Nährstoff nutzen kann, identifizierten ETH-Forscher alle dafür benötigten Gene. Die Erkenntnis hilft, diesen Rohstoff für die Biotechnologie besser nutzbar zu machen.

Viele Chemiker erforschen derzeit, wie man aus den kleinen Kohlenstoffverbindungen Methan und Methanol grössere Moleküle herstellt. Denn Methan kommt auf der...

Im Focus: Topologische Quantenzustände einfach aufspüren

Durch gezieltes Aufheizen von Quantenmaterie können exotische Materiezustände aufgespürt werden. Zu diesem überraschenden Ergebnis kommen Theoretische Physiker um Nathan Goldman (Brüssel) und Peter Zoller (Innsbruck) in einer aktuellen Arbeit im Fachmagazin Science Advances. Sie liefern damit ein universell einsetzbares Werkzeug für die Suche nach topologischen Quantenzuständen.

In der Physik existieren gewisse Größen nur als ganzzahlige Vielfache elementarer und unteilbarer Bestandteile. Wie das antike Konzept des Atoms bezeugt, ist...

Im Focus: Unterwasserroboter soll nach einem Jahr in der arktischen Tiefsee auftauchen

Am Dienstag, den 22. August wird das Forschungsschiff Polarstern im norwegischen Tromsø zu einer besonderen Expedition in die Arktis starten: Der autonome Unterwasserroboter TRAMPER soll nach einem Jahr Einsatzzeit am arktischen Tiefseeboden auftauchen. Dieses Gerät und weitere robotische Systeme, die Tiefsee- und Weltraumforscher im Rahmen der Helmholtz-Allianz ROBEX gemeinsam entwickelt haben, werden nun knapp drei Wochen lang unter Realbedingungen getestet. ROBEX hat das Ziel, neue Technologien für die Erkundung schwer erreichbarer Gebiete mit extremen Umweltbedingungen zu entwickeln.

„Auftauchen wird der TRAMPER“, sagt Dr. Frank Wenzhöfer vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) selbstbewusst. Der...

Im Focus: Mit Barcodes der Zellentwicklung auf der Spur

Darüber, wie sich Blutzellen entwickeln, existieren verschiedene Auffassungen – sie basieren jedoch fast ausschließlich auf Experimenten, die lediglich Momentaufnahmen widerspiegeln. Wissenschaftler des Deutschen Krebsforschungszentrums stellen nun im Fachjournal Nature eine neue Technik vor, mit der sich das Geschehen dynamisch erfassen lässt: Mithilfe eines „Zufallsgenerators“ versehen sie Blutstammzellen mit genetischen Barcodes und können so verfolgen, welche Zelltypen aus der Stammzelle hervorgehen. Diese Technik erlaubt künftig völlig neue Einblicke in die Entwicklung unterschiedlicher Gewebe sowie in die Krebsentstehung.

Wie entsteht die Vielzahl verschiedener Zelltypen im Blut? Diese Frage beschäftigt Wissenschaftler schon lange. Nach der klassischen Vorstellung fächern sich...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

International führende Informatiker in Paderborn

21.08.2017 | Veranstaltungen

Wissenschaftliche Grundlagen für eine erfolgreiche Klimapolitik

21.08.2017 | Veranstaltungen

DGI-Forum in Wittenberg: Fake News und Stimmungsmache im Netz

21.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Fraunhofer IPM präsentiert »Deep Learning Framework« zur automatisierten Interpretation von 3D-Daten

22.08.2017 | Informationstechnologie

Globale Klimaextreme nach Vulkanausbrüchen

22.08.2017 | Geowissenschaften

RWI/ISL-Containerumschlag-Index erreicht neuen Höchstwert

22.08.2017 | Wirtschaft Finanzen