Neue bioabbaubare Mulchfolien und Geotextilien in Entwicklung

Stand der Technik einer biologisch abbaubaren Mulchfolie mit undefinierter Abbaudauer. Die neu entwickelte Folie soll zeitlich gesteuert biologisch abbaubar sein. Foto: Hochschule Hof

In zwei Projekten wollen Teams aus Forschung und Wirtschaft neue Mulchfolien und Geotextilien aus biobasierten Polymeren und Naturfasern entwickeln, bei denen der Abbau genau zum richtigen Zeitpunkt einsetzt. Die Mulchfolien sind für die Landwirtschaft, die Geotextilien für Akteure im Wasserbau interessant. Ein drittes bereits laufendes Vorhaben setzt auf sprühbare Mulchfolien, die durch optische Effekte abschreckend auf Schädlinge wirken.

Alle Vorhaben werden vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) über den Projektträger Fachagentur Nachwachsend Rohstoffe e. V. (FNR) gefördert.

Biologisch abbaubare Mulchfolien gibt es bereits seit einigen Jahren auf dem Markt. Wie die konventionellen Folien aus Polyethylen setzen Landwirte sie vor allem im Gemüse- und Erdbeeranbau ein, um den Boden unkrautfrei zu halten. Der große Vorteil der biobasierten Variante: Sie soll direkt auf dem Acker verrotten und dem Landwirt das mühsame wieder Einsammeln ersparen.

In der Praxis findet der Abbau allerdings oft nicht im gewünschten Zeitraum statt und der Bauer muss die Folie dann doch manuell entfernen. Deshalb haben sich bioabbaubare Mulchfolien bislang kaum durchgesetzt, zumal ihr Preis beim etwa Dreifachen des konventionellen Produktes liegt. Die Hochschule Hof will nun mit drei Partnern biobasierte und abbaubare Mulchfolien entwickeln, die sich nach genau definierten Zeiträumen – angepasst an die Anbauzeitspannen verschiedener Kulturen – tatsächlich zersetzen. So ist u. a. eine Erdbeer-Folie geplant, die nach 1,5 Jahren mit der Zersetzung beginnt.

Auslöser für den Abbau soll der vermehrte Bodenkontakt durch Unterpflügen sein. In einem Folgeprojekt wollen die Forscher außerdem eine Düngeschicht in die aus mehreren Schichten aufgebauten Folien integrieren, erste Vorarbeiten dazu laufen in dem jetzigen Projekt.

Für die neuartigen Compounds testen die Forscher biobasierte Polymere wie Stärke, Polylactid (PLA), Polycaprolacton (PCL), Polyhydroxyalkanoate (PHA), Polybutylenadipatterephthalat (PBAT) und Polybutylensuccinat (PBS). Die Zeit des biologischen Abbaus wollen sie durch Kombination von schneller und langsamer abbaubaren Materialien steuern.

Ein Entwickler-Team vom Fraunhofer UMSICHT will mit vier Partnern Geotextilien als Filter für eine Uferbefestigung an Wasserstraßen unter Verwendung von Pflanzen entwickeln. Auch bei diesem Produkt spielt der Abbau im richtigen Zeitraum eine wichtige Rolle. Hintergrund ist, dass die EU-Wasserrahmenrichtlinie Nr. 2000/60/EG eine ökologische Verbesserung u. a. im Bereich der Wasserstraßen fordert. Eine Möglichkeit ist die Anwendung naturnäherer Ufersicherungen als Alternative zu den technischen Schüttsteindeckwerken.

Die Geotextilien dienen dem Erosionsschutz während der kritischen Anfangszeit, in der sich die Pflanzen und insbesondere deren Wurzeln erst entwickeln müssen. Dabei sollen sich die verschiedenen Komponenten des Textils in unterschiedlicher Geschwindigkeit zersetzen: Die schnell abbaubaren Naturfasern schaffen Wuchskanäle für Wurzeln. Langsamer abbauende biobasierte Polymerfasern sollen die Bodensicherung über einen Zeitraum von mindestens 3 Jahren gewährleisten, bis die Vegetation die Aufgabe der Befestigung allein übernimmt.

Die neuen Geotextilien sind ein Ersatz für aktuell verwendete Materialien, die die Anforderungen nicht ausreichend erfüllen. So sind derzeitige biobasierte Befestigungen zum Beispiel nicht ausreichend stabil und zersetzen sich zu schnell. Verwendete Kunststoff- oder Metallnetze und –geflechte wiederum überdauern Jahrzehnte, gefährden potenziell Mensch und Tier und müssen im Falle eines Rückbaus aufwändig entfernt werden. Die Forscher wollen für die neuen Geotextilfilter vor allem eine Mischung aus verschiedenen Naturfasern und Man-made Fasern in einem Geotextilfilter zusammenführen und testen.

In einem dritten, bereits seit letztem Jahr laufenden Vorhaben entwickeln die Universität Hannover und die Heinrich GLAESER Nachf. GmbH eine sprühfähige biobasierte Mulchfolie, die aufgrund ihrer optischen Eigenschaften abschreckend auf Schädlinge wirkt. Dazu variieren sie Farbe und das reflektierte Lichtspektrum der Folie. Das Projekt wird ebenfalls vom BMEL über die FNR gefördert.

Projektpartner und Förderkennzeichen

Informationen und Ansprechpartner stehen auf fnr.de im Menü Projekte & Förderung unter folgenden Förderkennzeichen zur Verfügung:

Entwicklung einer neuartigen biologisch abbaubaren Mulchfolie mit einstellbarer biologischer Abbauzeit:

22035414 Entwicklung und Prüfung
Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hof

22026915 Herstellung Compounds
TECNARO Gesellschaft zur industriellen Anwendung nachwachsender Rohstoffe mbH

22029215 Herstellung Mulchfolie
POLIFILM EXTRUSION GmbH

22026815 Prüfung der biologischen Abbaubarkeit
Verein zur Förderung agrar- und stadtökologischer Projekte e. V.

Sequentiell biologisch abbaubare Geotextilien (Bioshoreline):

22000815 Entwicklung von Werkstoffen für Polymerfasern, Test der Bioabbaubarkeit, Koordination
Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT)

22020815 Polymerfaserherstellung
Trevira GmbH

22020915 Produktion von Werkstoffen für die Biopolymerfaserherstellung
FKuR Kunststoff GmbH

In Zusammenarbeit mit:
Bundesanstalt für Wasserbau
und
BNP Brinkmann GmbH & Co. KG

Entwicklung einer biologisch abbaubaren, sprühfähigen Mulchfolie aus NaWaRos zur Steigerung der Nachhaltigkeit beim integrierten Pflanzenschutz von intensiven gartenbaulichen Freilandkulturen:

22008214 Optimierung der optischen Eigenschaften, Parzellenversuche
Leibniz Universität Hannover

22014815 Prüfung der technischen Eigenschaften
Heinrich GLAESER Nachf. GmbH (Glaeser)

In Zusammenarbeit mit:
Thüringische Institut für Textil- und Kunststoff-Forschung e.V. (TITK)

http://www.fnr.de/projektfoerderung/projekte-und-ergebnisse/projektverzeichnis/

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Dr. Torsten Gabriel idw - Informationsdienst Wissenschaft

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