{"id":181202,"date":"2026-09-17T07:26:00","date_gmt":"2026-09-17T05:26:00","guid":{"rendered":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/?p=181202"},"modified":"2026-09-11T13:39:11","modified_gmt":"2026-09-11T11:39:11","slug":"nachhaltiges-flammschutzmittel-aus-maisquellwasser","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/nachhaltiges-flammschutzmittel-aus-maisquellwasser\/","title":{"rendered":"Nachhaltiges Flammschutzmittel aus Maisquellwasser"},"content":{"rendered":"\n\n
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\"Forschenden
Forschenden des Fraunhofer WKI und des Fraunhofer IAP ist es gelungen, ein nachhaltiges Flammschutzmittel f\u00fcr Biowerkstoffe auf Basis von Maisquellwasser herzustellen. \u00a9 Fraunhofer WKI<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n

Halogenhaltige Flammschutzmittel sind \u00f6kologisch bedenklich und gelten als gesundheitsgef\u00e4hrdend. Daher wird seit vielen Jahren nach Ersatzl\u00f6sungen gesucht. Fraunhofer-Forschende setzen auf nachhaltige, phosphorbasierte Rohstoffe auf Basis von Maisquellwasser. Die darin enthaltene Phytins\u00e4ure fungiert als sehr guter, nat\u00fcrlicher Flammschutz f\u00fcr Biowerkstoffe.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Bestimmte Phosphorverbindungen wirken \u00e4u\u00dferst effektiv gegen Br\u00e4nde und stecken daher in vielen Flammschutzmitteln. Das Problem: Phosphor ist ein endlicher Rohstoff, der Sch\u00e4tzungen zufolge in den n\u00e4chsten 50 bis 300 Jahren aufgebraucht sein k\u00f6nnte. Ein Forschungsteam arbeitet daher im Projekt \u00bbScaleAmP\u00ab (siehe unten) daran, Phosphor aus Maisquellwasser zu gewinnen \u2013 einem Nebenprodukt, das bei der Herstellung von St\u00e4rke entsteht. Die Forschenden der Fraunhofer-Institute f\u00fcr Holzforschung, Wilhelm-Klauditz-Institut WKI und f\u00fcr Angewandte Polymerforschung IAP entwickeln gemeinsam mit Partnern ein darauf basierendes Flammschutzmittel f\u00fcr Holz-Kunststoff-Verbundwerkstoffe (Wood Plastic Composite, kurz WPC) und andere Biowerkstoffe.<\/p>\n\n\n\n

Die im Maisquellwasser enthaltene extrahierbare Phytins\u00e4ure \u2013 auch Phytat genannt \u2013 ist eine nat\u00fcrliche Phosphorquelle, ein Speicher f\u00fcr Phosphor. Sie kommt in gro\u00dfen Mengen in Pflanzen wie Mais, Weizenkleie, Soja oder Reis vor. <\/p>\n\n\n\n

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\u00bbHalogenhaltige, kommerzielle Flammschutzmittel sind zwar sehr effektiv, jedoch auch giftig und umweltsch\u00e4dlich. Im Sinne des Klimaschutzes und aufgrund von regulatorischen Vorgaben will die Industrie verst\u00e4rkt auf nachhaltige phosphorbasierte Flammschutzmittel umstellen\u00ab, sagt Dr. Matthias Bischoff, Wissenschaftler am Fraunhofer WKI<\/strong>. \u00bbWir unterst\u00fctzen diesen Trend, indem wir die im Maisquellwasser enthaltene Phytins\u00e4ure als flammhemmenden Wirkstoff nutzbar machen und ein wirtschaftliches Herstellungsverfahren f\u00fcr das Flammschutzmittel im technischen Ma\u00dfstab entwickeln.\u00ab<\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n\n

Das Anwendungspotenzial und die Flammschutzeigenschaften demonstrieren die Forschungspartner beispielhaft an einem Holz-Kunststoff-Verbundwerkstoff, der im Baugewerbe sowie in der Automobil- und M\u00f6belindustrie verwendet wird.<\/p>\n\n\n\n

Phytins\u00e4ure hat dank ihres hohen Phosphorgehalts ein hervorragendes Potenzial als Flammschutzmittel, besonders in Form von Ammonium-Phytaten. Das Molek\u00fcl bildet bei Hitze eine isolierende Kohlenstoffschicht, die dem Feuer den Sauerstoff entzieht. Allerdings ben\u00f6tigt Phytins\u00e4ure f\u00fcr einen effektiven Flammschutz zwingend eine Stickstoffquelle, um eine synergistische Verbindung mit dem Phosphor einzugehen. Reine Phytins\u00e4ure ist nicht wirksam als Flammschutzmittel, hat einen sehr niedrigen pH-Wert, und ist damit nicht kompatibel mit den meisten Materialien.<\/p>\n\n\n\n

Phytins\u00e4ure nachhaltig gewinnen<\/h3>\n\n\n\n

Die Herausforderung f\u00fcr die Forschenden bestand somit zum einen darin, mittels kosteng\u00fcnstiger Prozessschritte ein effizientes Aufreinigungsverfahren f\u00fcr die gut wasserl\u00f6sliche Phytins\u00e4ure zu entwickeln. Den Forschenden des Fraunhofer IAP ist es gelungen, die Phytins\u00e4ure durch einfache verfahrenstechnische Schritte zu gewinnen. Durch Fest-Fl\u00fcssig-Trennung und Ver\u00e4nderung des pH-Werts wurden Proteine und organische S\u00e4uren \u2013 die Hauptbestandteile des Maisquellwassers \u2013 abgetrennt. Zum anderen mussten die Forschenden herausfinden, welche Amine am besten im Zusammenspiel mit der Phytins\u00e4ure wirken, um die Flammhemmung zu bewerten. Hierf\u00fcr untersuchten Bischoff und sein Team am Fraunhofer WKI mehr als 20 unterschiedliche Amine.<\/p>\n\n\n\n

Biobasiertes Flammschutzmittel kann mit kommerziellem, nicht nachhaltigen Mittel konkurrieren<\/h3>\n\n\n\n

Die gewonnenen Ammonium-Phytate wurden durch Compoundierung in Pr\u00fcfk\u00f6rper aus WPC eingebracht. Um die Brandschutzwirkung der WPC-Pr\u00fcfst\u00e4be mit verschiedenen Ammonium-Phytat-Formulierungen in unterschiedlichen Anteilen zu untersuchen, f\u00fchrten die Forschenden Standardtests wie den UL-94-Brandschutztest und den Sauerstoffindex durch. Der Vergleich der WPC-Pr\u00fcfst\u00e4be gab anschlie\u00dfend Aufschluss \u00fcber die Wirksamkeit der verschiedenen Ammonium-Phytat-Formulierungen. Das Ergebnis: Die beste der getesteten Ammonium-Phytat-Formulierungen wies eine ebenso gute Brandschutzwirkung auf, wie das kommerziell erh\u00e4ltliche Referenz-Flammschutzmittel.<\/p>\n\n\n\n

Bislang gewinnen die Fraunhofer-Forschenden die Phytins\u00e4ure im 1-Kilo-Ma\u00dfstab, der n\u00e4chste Entwicklungsschritt w\u00e4re die Herstellung im 100-Kilo-Ma\u00dfstab. Dar\u00fcber hinaus wollen sie neben dem Maisquellwasser auch andere Rohstoffquellen wie Reis oder Weizen erschlie\u00dfen und zudem das Aufreinigungsverfahren weiterentwickeln. <\/p>\n\n\n\n

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\u00bbDas Zusammenspiel zwischen gesicherter Verf\u00fcgbarkeit, Verarbeitbarkeit, der Wirksamkeit als Flammschutzmittel und dem Preis ist entscheidend f\u00fcr das Potenzial im gro\u00dftechnischen Einsatz\u00ab, res\u00fcmiert Bischoff.<\/strong><\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n\n

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Projekt ScaleAmP<\/h3>\n\n\n\n

Laufzeit:<\/strong> Januar 2025 bis 30. Juni 2026<\/p>\n\n\n\n

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    F\u00f6rdermittelgeber: <\/strong>Bundesministerium f\u00fcr Landwirtschaft, Ern\u00e4hrung und Heimat (BMLEH)<\/p>\n\n\n\n

    Projekttr\u00e4ger: <\/strong>Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR)<\/p>\n\n\n\n

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    Projektpartner<\/strong><\/h3>\n\n\n\n
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