nova-Kongressbericht: Biopolymere – Rohstoffe, Technologien, Anwendungen

Am 23. Oktober 2008 veranstaltete die Bayern Innovativ GmbH im Herzogenschloss in Straubing das Kooperationsforum “Biopolymere – Rohstoffe, Technologien, Anwendungen”. Mit ca. 200 Teilnehmern aus ganz Europa und 17 hochgradigen Referenten bestätigte die Fachtagung ein ungebrochen hohes Interesse der Industrie an alternativen Kunststoffen. Im Fokus der Betrachtung standen Themenschwerpunkte wie Technologie-, Verfahrens- und Materialinnovationen, aktuelle Forschungsvorhaben, Unternehmensstrategien und Nachhaltigkeit.

Beim Pressegespräch (v.l.n.r.): Dieter Schleicher (Teijin Monofilament Germany GmbH), Dr. Arnold Schneller (BASF SE), Prof. Dr. Josef Nassauer (Bayern Innovativ GmbH), Werner Döller (C.A.R.M.E.N. e.V. und Kompetenzzentrum Nachwachsende Rohstoffe), Dr. Helmut Riepl (TU München) und Prof. Dr. Thomas Scheibel (Universität Bayreuth). Foto: Bayern Innovativ

Laut Geschäftsführer der Bayern Innovativ GmbH, Prof. Dr. Josef Nassauer, bestand eines der Hauptziele dieser Tagung darin, die Zusammenarbeit von Instituten und Unternehmen auf allen Stufen der Wertschöpfungskette zu fördern. Mit Referenten aus den Bereichen Erschließung neuer Rohstoffquellen, innovative Verfahren zur Fertigung von Zwischen- und Endprodukten und Technologien zur anwendungs – orientierten Weiterverarbeitung von Bio polymeren wurden Impulse für interdisziplinäre Kooperationen zwischen Forschungsinstituten und Unternehmen gegeben. Damit wurden die Bereiche Agrarwirtschaft, Chemie, Biotechnologie und Verfahrenstechnik zusammengeführt. Denn nur durch eine enge Zusammenarbeit der Partner kann es nach Meinung der Veranstalter gelingen, die Erfolgsstory Biokunststoffe fortzusetzen.

Verbesserte Barriereeigenschaften durch Xylophan
Paul Gatenholm, Professor am Virginia Polytech Institute und Gründer der Firmen Xylophane AB und Arterion AB, stellte eine neue Entwicklung bei der chemischen und enzymatischen Modifikation pflanzlicher Polysaccharide wie Xylane und Arabinose vor. Diese Materialien können in Zukunft Biofolien eine bessere Sauerstoffund Aromabarriere verleihen. Auch in der Medizin kann Xylophan sehr gut zu künstlichen Blutgefäßen verarbeitet werden.

Bio-PDO – ein Zwischenprodukt für viele verschiedene Anwendungen
Das Unternehmen DuPont hat mit dem Zwischenprodukt 1,3-Propandiol, das über Fermentation aus Maisstärke gewonnen wird, eine Möglichkeit entwickelt, den Anteil Nachwachsender Rohstoffe bei Hochleistungskunststoffen zu erhöhen. Je nach Polymerationsverfahren lassen sich aus Bio- PDO die Polymertypen Sorona und Hytrel herstellen. Diese Kunststofftypen bieten hohe Festigkeiten und Steifigkeiten, verbesserte Oberflächenqualität sowie hohen Glanz und Stabilität. Dadurch wird das Material attraktiv für KFZ-Komponenten, elektrische Systeme und vor allem für Industrie- und Konsumgüter. Bio- PDO kann aber auch in Reinform unter der Marke SusterraTM bzw. ZemeaTM verschiedenen Produkten, wie z.B. Kosmetikartikeln, zugesetzt werden.

Neue PLA Blas- und Gussfolien
Der Firma Huhtamaki Forchheim ist es gelungen, durch neuartige biologisch abbaubare Zusatzstoffe PLA so zu modifizieren, dass die daraus hergestellten Folien ähnliche Eigenschaften wie PE oder PP besitzen. Ein wesentlicher Vorteil ist die Verarbeitbarkeit auf allen gängigen Tiefzieh- und Verpackungsmaschinen. Des Weiteren konnte die Sprödigkeit so reduziert werden, dass PLA-Folien ohne Zersplitterung gestanzt werden können. Damit stehen PLA weitere neue Anwendungsfelder im Verpackungsbereich offen.

Rekombinante Spinnenseide – Ausgangsstoff für innovative Materialien
Auch Proteine können prinzipiell zu den Biokunststoffen gezählt werden. Prof. Dr. Scheibel von der Universität Bayreuth hat ein Verfahren entwickelt, Seidenproteine – wie diese auch von Spinnen produziert werden – künstlich durch Fermentationsprozesse herzustellen. Diese Fasern sind einzigartig in Stabilität und Dehnbarkeit. Durch ihre besonderen mechanischen Eigenschaften und die Möglichkeit, die Fasern in Schäume, Vliesstoffe oder Folien zu verarbeiten, könnten diese schon in naher Zukunft herkömmliche Kunststoffe ersetzen.

Unternehmensstrategien und Kooperationen
Erfreuliche Nachrichten kamen aus dem Bereich der Kapazitätserweiterungen. BASF wird seine Produktionskapazität von Ecoflex bis 2010 von 14.000 t/a auf insgesamt 74.000 t/a steigern. Damit können andere Biokunststoffhersteller, die auf Ecoflex angewiesen sind, über weiteres Wachstum nachdenken. Ebenfalls in Deutschland soll bis Ende 2009 von der Firma Pyramid Bioplastics eine PLA Anlage von Uhde-Inventa- Fischer mit einer Kapazität von ca. 60.000 t/a errichtet werden.

Einige große Granulathersteller wie die BASF denken darüber nach, dem Vorbild von Novamont zu folgen und die Biokunststoffproduktion vom Konzern abzuspalten und als eigenständige Firma zu führen. Dies soll eine höhere Flexibilität und damit eine schnellere Reaktion auf die Bedürfnisse des Marktes ermöglichen. Das Unternehmen Teijin, das mittlerweile zu 50% an NatureWorks LLC beteiligt ist, möchte vor allem seine Kooperationen mit Mazda und Toyota ausbauen. Haupt-Themenschwerpunkt ist dabei die Verwendung von PLA im Autoinnenraum. Diese Entwicklung hat auch Dr. Urs Hängii begrüßt, der jedoch die deutsche Automobilindustrie scharf kritisierte. Die Japaner bauen diese Materialien heute hauptsächlich zu Versuchszwecken in ihre Automobile ein. Damit erwerben sie sich notwendiges Know-how, das der deutschen Autoindustrie in Zukunft fehlen könnte. Im Bereich der Thermoplastischen Stärken (TPS) kooperieren die Firmen DuPont und Plantic, deren neueste Entwicklung Biomax TPS ist.

Biowerkstoffe und die Nachhaltigkeits- und Nahrungsmitteldiskussion
Aus vielen übersichtsvorträgen wurde deutlich, dass die Wissenschaft eine Wende der fossilen Rohstoffbasis hin zu regenerativen Quellen langfristig gesehen für unumgänglich hält. Dabei wird die Weiße Biotechnologie nach Frau Prof. Dr. Raichlmayr-Lais in Zukunft eine große Rolle spielen. Der Weg dahin wird jedoch trotz des hohen Marktwachstums bei Biokunststoffen sehr steinig werden. Auch das Unternehmen DuPont, das bis 2020 beabsichtigt, mind. 20% seiner Produkte auf biogener Basis herzustellen, räumt ein, dass dies nur unter der Restriktion gleicher Performance- und Nachhaltigkeitseigenschaften dieser Produkte zu realisieren sei.

Das Thema Nachhaltigkeit, das auch eng mit der aktuellen Diskussion “Teller kontra Tank” in Zusammenhang gebracht wird, sprachen im Kooperationsforum viele Referenten an – wenn auch nur am Rande. Dabei wurde herausgestellt, dass das positive Image von Biokunststoffen im letzten halben Jahr gelitten hat. Ein Hauptargument seien dabei fehlende bzw. unzureichende Ökobilanzen. Herr Dr. Arnold Schneller von der BASF SE bestätigte in seinem Einführungsvortrag diese Entwicklung und stellte die Bedeutung des Carbon Footprints als Zusatznutzen für Biowerkstoffe heraus. Er fügte jedoch hinzu, dass das Erstellen einer aussagefähigen Ökobilanz bzw. Lebenszyklusanalyse aufgrund ständiger Prozessinnovationen, Rezepturänderungen und weltweiten Produktionsstandorten für alle Unternehmen in der Wertschöpfungskette extrem schwierig sei. Dennoch bemüht sich die BASF, auf diesem Gebiet in Zukunft mehr Transparenz und Klarheit zu schaffen.

Bio-PE/PP – Zweifel an der Nachhaltigkeit
Im Zuge der Nachhaltigkeitsdebatte wurde auch das Thema Bio-PE/PP diskutiert. Nach Aussage von Dr. Schneller benötigt man für ein Kilogramm Bio-PE mindestens 5 kg Zucker. Bei PLA beträgt das Verhältnis ca. 1,5 kg Zucker zu 1 kg PLA-Granulat. Damit ist zumindest das Rohstoffverhältnis und damit auch der Flächenbedarf von Bio-PE mehr als drei Mal so hoch. Dementsprechend lassen sich Rückschlüsse auf die Nachhaltigkeit von Bio-PE ziehen. Ein Vergleich der Prozessenergie muss dabei allerdings noch zur richtigen Beurteilung folgen.

Weitere Informationen
Bestellmöglichkeit Tagungsmappe (59,50 €)

Source

Biowerkstoff-Report, 2008-11.

Supplier

BASF SE
Bayern Innovativ GmbH
DuPont
Huhtamaki Deutschland GmbH & Co. KG
Pyramid bioplastics Guben GmbH
Teijin Ltd.
Universität Bayreuth
Virginia Tech

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