Sehr leicht und kompostierbar

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In einem internationalen Forschungsprojekt wurde ein biobasiertes, kompostierbares Material entwickelt. Erste Anwendungen zeigt das Fraunhofer Umsicht.

Um Lebensmittel auch über weite Strecken sicher zu transportieren eignen sich etwa Transportboxen aus Hohlkammerstegplatten. Diese Platten ähneln dabei Wellpappkartons, sind aber wasserfest. Bisher ließen sich diese jedoch nicht aus biobasiertem Kunststoff herstellen, wie das Fraunhofer Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik Umsicht betont.

Alternative zu PP

Derzeit werden Hohlkammerstegplatten aus meist aus PP gefertigt. Forscher des Fraunhofer Umsicht haben nun ein Blend aus biobasierten Kunststoffen mit ähnlichen Eigenschaften wie das zu ersetzende PP-Blend entwickelt. Die Stegplatten aus dem neuen Material besitzen ein geringes Gewicht und sind dennoch stark belastbar. Im Gegensatz zu Kartons aus Wellpappe sind sie wasserdicht, wasserfest und leicht zu reinigen.

Projekt Bio-MS - Biokunststoff-Stegplatte Produktion. Foto: Fraunhofer Umsicht

Herausforderung Profilextrusion

Derzeit auf dem Markt verfügbare biobasierte Kunststoff-Blends waren bislang für die anspruchsvolle Profilplattenextrusion nicht geeignet. Erst die Verbesserung der Werkstoffeigenschaften und eine Anpassung des Verarbeitungsverhaltens durch die Entwicklung einer spezifischen Rezeptur brachten den Durchbruch. „Eine besondere Herausforderung war die hohe Komplexität der industriellen Profilextrusion“, betont Sengül Tolga, Abteilung Biobasierte Kunststoffe beim Fraunhofer Umsicht, die unter anderem für die Materialentwicklung verantwortlich war. „Zudem stand die Wirtschaftlichkeit des neuen Materials im Fokus der Entwicklung. Wir setzten daher nur kommerziell verfügbare Biokunststoffe und Additive ein“, ergänzt Hendrik Roch, ebenfalls in der Abteilung Biobasierte Kunststoffe tätig.

Industrieller Pilotversuch im Projekt

Wissenschaftlich fundiert wurde die Materialentwicklung durch systematische Untersuchungen der Zusammenhänge zwischen Zusammensetzung, Schmelzeigenschaften und Verarbeitung des Gemisches. Die Materialentwicklung erfolgte im Kunststofftechnikum vom Fraunhofer Umsicht am Standort Willich, welches auf derartige Projekte mit biobasierten Kunststoffen spezialisiert ist. Für eine Prüfung der Verarbeitungseigenschaften wurden Versuche bei einem weltweit tätigen Hersteller von Hohlkammerprofil-Werkzeugen durchgeführt. Das Projekt schloss den industriellen Pilotversuch zur Herstellung von Hohlkammerstegplatten bei einem kolumbianischen Industriepartner erfolgreich ab.

Transnationale Zusammenarbeit

Die Materialentwicklung war Teil eines Forschungsprojekts im Rahmen des Bioökonomie-International-Programms des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF). Unter der Leitung vom Fraunhofer Umsicht haben die kolumbianischen Partner, Instituto de Capacitación e Investigatción del Plástico y del Caucho (ICIPC) und Compañía de Empaques S.A, sowie FKuR Kunstoff  ihr Wissen und ihre Erfahrung geteilt, um gemeinsam die Hohlkammerstegplatten aus biobasiertem Kunststoff zu entwickeln.

Das Projekt „Bioökonomie International 2015: Bio-MS – Entwicklung einer neuartigen Stegplatte aus Biokunststoffen“ (FKZ 031B0240A) wurde in den Jahren 20016 bis 2018 im Rahmen der Fördermaßnahme „Internationale Kooperationen“ der Bundesregierung durch das BMBF gefördert.

db

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