{"id":146423,"date":"2024-06-24T07:35:00","date_gmt":"2024-06-24T05:35:00","guid":{"rendered":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/?p=146423"},"modified":"2024-06-18T14:08:11","modified_gmt":"2024-06-18T12:08:11","slug":"neuartiges-folienmaterial-aus-dem-biokunststoff-pla","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/neuartiges-folienmaterial-aus-dem-biokunststoff-pla\/","title":{"rendered":"Neuartiges Folienmaterial aus dem Biokunststoff PLA"},"content":{"rendered":"\n\n\n

Flexible Einwegfolien wie Tragetaschen oder M\u00fclls\u00e4cke werden haupts\u00e4chlich aus erd\u00f6lbasiertem Polyethylen niedriger Dichte (LDPE) hergestellt. Sie besitzen jedoch einen gro\u00dfen CO\u2082-Fu\u00dfabdruck und tragen zur Umweltverschmutzung durch Kunststoffabf\u00e4lle bei. Einem Team des Fraunhofer-Instituts f\u00fcr Angewandte Polymerforschung IAP ist es gelungen, ein flexibles und recycelbares Folienmaterial auf Basis des Biokunststoffs Polylactid (PLA) zu entwickeln und dessen Kommerzialisierung zu erm\u00f6glichen. Daf\u00fcr wurden die Forschenden mit dem Joseph-von-Fraunhofer-Preis 2024 ausgezeichnet.<\/strong><\/p>\n\n\n

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Das Forschungsteam im Labor: Dr. Antje Lieske, Dr. Benjam\u00edn Rodr\u00edguez und Andr\u00e9 Gomoll vom Fraunhofer IAP (v.l.n.r.) \u00a9 Fraunhofer, Foto: Piotr Banczerowski<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n

Im Kontext der Nachhaltigkeit von Kunststoffmaterialien spielen Recycling und Defossilisierung eine entscheidende Rolle. Idealerweise k\u00f6nnen Kunststoffe nach ihrer Nutzung in ihre Grundbausteine zerlegt und daraus neue Kunststoffe mit gleichen Eigenschaften hergestellt werden. Doch im Kreislauf von Herstellung, Nutzung und Wiederverwendung entstehen Materialverluste. <\/p>\n\n\n\n

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\u00bbF\u00fcr eine zunehmend zirkul\u00e4re \u00d6konomie m\u00fcssen diese durch nicht-fossile Rohstoffe ausgeglichen werden. Dies ist jedoch nicht ganz einfach, denn meist gibt es f\u00fcr fossile Kunststoffe keine biobasierten Analoga mit den gleichen Materialeigenschaften\u00ab, erkl\u00e4rt Dr. Antje Lieske, Leiterin der Abteilung Polymersynthese am Fraunhofer IAP<\/strong> im Potsdam Science Park. \u00bbDurch Zusatz von verschiedenen Additiven k\u00f6nnen diese Eigenschaften zwar verbessert werden, die Zuschlagstoffe st\u00f6ren allerdings im weiteren Lebenszyklus das Recycling. Au\u00dferdem sind sie nicht immer g\u00fcnstig, zum Teil umweltsch\u00e4dlich und vor allem nicht biobasiert\u00ab, so Lieske weiter.<\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n\n

Material- und Prozessentwicklung auf der Basis von PLA<\/h3>\n\n\n\n

Der Biopolyester PLA liefert vielversprechende Ans\u00e4tze zur L\u00f6sung dieser Problematik: Er ist biobasiert, bioabbaubar, gut recycelbar und hat im Bereich der Biokunststoffe eines der st\u00e4rksten Marktpotenziale. Aufgrund seiner hohen Steifigkeit ist er pr\u00e4destiniert f\u00fcr Hartverpackungen wie Einwegbecher, eignet sich aber nicht f\u00fcr die Herstellung flexibler Einwegverpackungen wie Traget\u00fcten, die zu den Hauptverursachern von Einweg-Kunststoffabf\u00e4llen geh\u00f6ren. Diesen Konflikt hat Dr. Antje Lieske zusammen mit ihren Kollegen Andr\u00e9 Gomoll und Dr. Benjam\u00edn Rodr\u00edguez am Fraunhofer IAP gel\u00f6st. <\/p>\n\n\n\n

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\u00bbWir haben Weichmacher, sogenannte Polyether, direkt in die Polymerkette eingef\u00fcgt, um das Material dauerhaft flexibler zu machen. Polyether sind nicht toxisch, kommerziell verf\u00fcgbar und k\u00f6nnen auch biobasiert hergestellt werden. Bislang wurden Weichmacher dem PLA als Additiv beigemischt. Jedoch wandern die Weichmacher-Molek\u00fcle mit der Zeit aus dem Material heraus, wodurch das PLA wieder steif und hart wird. Um diese Migration zu verhindern, haben wir den Polyether direkt im Polymer verankert. Dazu haben wir PLA-basierte Blockcopolymere synthetisiert, bei denen das Polyether-Kettensegment an beiden Enden kovalent mit PLA-Kettensegmenten verkn\u00fcpft ist\u00ab, erl\u00e4utert Dr. Benjam\u00edn Rodr\u00edguez<\/strong>.<\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n\n

Nachhaltiger, flexibler Kunststoff mit gro\u00dfem Potenzial<\/h3>\n\n\n\n

Das Ergebnis ist ein neuartiges, flexibles PLA-Material, das ohne den Einsatz von migrierenden Weichmachern auskommt und im Gegensatz zu LDPE zu mindestens 80 Prozent biobasiert ist \u2013 \u00bbwobei perspektivisch auch eine nahezu 100-prozentige Biobasiertheit m\u00f6glich ist\u00ab, erkl\u00e4rt Andr\u00e9 Gomoll. <\/p>\n\n\n\n

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\u00bbAu\u00dferdem l\u00e4sst sich unser Material kosteng\u00fcnstig aus kommerziellen Rohstoffen in einem einfachen Syntheseprozess herstellen. Dieser verlangt keine gro\u00dfvolumigen Syntheseanlagen, sondern kann lokal auch durch mittelst\u00e4ndische Unternehmen als kontinuierlich betriebener Prozess implementiert werden. Bisher konnte PLA nur in kontinuierlichen Gro\u00dfanlagen rentabel hergestellt werden, was kleinere Unternehmen als Hersteller ausgeschlossen hat. Schlie\u00dflich ist das neuartige PLA-Material auch auf g\u00e4ngigen Verarbeitungsanlagen \u00e4hnlich wie LDPE zu Folien verarbeitbar und kann chemisch mit erheblich geringerem Energieaufwand als LDPE recycelt werden\u00ab, so Gomoll<\/strong> weiter.<\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n

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\"Das<\/a>
Das neuartige PLA-Material l\u00e4sst sich auf g\u00e4ngigen Verarbeitungsanlagen \u00e4hnlich wie LDPE zu Folien verarbeiten. \u00a9 Fraunhofer, Foto: Piotr Banczerowski<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n

Diese bisher einzigartigen Materialeigenschaften bewegte die Firma Polymer-Gruppe zur Kommerzialisierung. Im Jahr 2023 wurde eine Produktionsanlage f\u00fcr die neuen PLA-Blockcopolymere von der SoBiCo GmbH, einer Tochtergesellschaft der Polymer-Gruppe, in Pferdsfeld in Betrieb genommen. Sie produziert pro Jahr 2000 Tonnen der neuartigen Biokunststoffe mit dem Namen Plactid\u00ae<\/sup>. Langfristig sollen dort 10 000 Tonnen des neuartigen flexiblen PLA-Materials pro Jahr hergestellt werden.<\/p>\n\n\n\n

Die neuartige Klasse von Biokunststoffen wird in Zukunft einen wichtigen Beitrag zu mehr Nachhaltigkeit von Kunststoffverpackungsmaterialien leisten. Neben flexiblen Verpackungsfolien k\u00f6nnen auch v\u00f6llig neue Anwendungsfelder erschlossen werden, z.B. im Automobilbereich, in der Textilindustrie und in der Additiven Fertigung.<\/p>\n\n\n\n

\u00dcber den Joseph-von-Fraunhofer-Preis<\/h3>\n\n\n\n

Seit 1978 verleiht die Fraunhofer-Gesellschaft j\u00e4hrlich Preise f\u00fcr herausragende wissenschaftliche Leistungen ihrer Mitarbeitenden, die anwendungsnahe Probleme l\u00f6sen. In diesem Jahr werden drei Preise mit jeweils 50.000 Euro an Gruppen mit Forschenden aus unterschiedlichen Instituten vergeben.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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