Kunststoffe Biopolymere für den dauerhaften Einsatz fit machen

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Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF

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Biobasierte Kunststoffe sind aktuell oft nur für kurzlebige Anwendungen, wie Verpackungen geeignet, da sie unzureichende Langzeiteigenschaften aufweisen. Im Projekt „Biobasierte Polyester für anspruchsvolle Langzeitanwendungen“ wollen Forscher des Fraunhofer LBF die Langzeiteigenschaften von Biokunststoffen durch gezielte Additivierung verbessern.

Biokunststoffe sind heute ein etablierter Teil des Kunststoffmarktes, spielen jedoch beim Gesamtvolumen der jährlichen Kunststoffproduktion nur eine untergeordnete Rolle. Ein Grund hierfür ist, dass diese grünen Werkstoffe bisher in anspruchsvollen technischen Anwendungen nur selten zum Einsatz kommen. Da die Langzeiteigenschaften unzureichend sind, werden diese Kunststoffe oft nur in Wegwerfartikeln eingesetzt und bei der Kompostierung bzw. durch energetische Verwertung vernichtet. Biopolymere für den dauerhaften Einsatz fit zu machen, ist das, was Forscher am Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF in dem Verbundprojekt „Biobasierte Polyester für anspruchsvolle Langzeitanwendungen“ gemeinsam angehen wollen.

Nachhaltige Substitution petrobasierter technischer Kunststoffe

In dem geplanten Projekt werden biobasierte Materialien durch gezielte Additivierung optimiert, um mit petrochemischen Kunststoffen vergleichbar zu sein. In zahlreichen Projekten haben Forschende aus dem Fraunhofer LBF in den letzten Jahren auf dem Gebiet Kunststoff-Additive geforscht und können die Langzeiteigenschaften von Kunststoffen sowohl aus fossilen als auch aus nachwachsenden Rohstoffen verbessern. Ziel des Projektes ist die nachhaltige Substitution petrobasierter technischer Kunststoffe auf Basis bisher gewonnener Erkenntnisse zur Materialoptimierung sowie die Realisierung entlang der gesamten Wertschöpfungskette.

Minimale Veränderungen im Verarbeitungsprozess

Das Projekt adressiert die Herausforderungen der Langzeiteigenschaften von Biokunststoffen. In einer umfassenden Literaturrecherche werden zunächst bestehende Daten zur Langzeitstabilität und eingesetzten Stabilisatoren zusammengeführt. Gemeinsam mit den Projektpartnern wird ein Lastenheft erstellt, welches die zu erreichenden Materialeigenschaften festlegt. Marktverfügbare Biokunststoffe und Additive werden identifiziert und hinsichtlich ihrer Eigenschaften getestet. Die Modifikation der Biokunststoffe erfolgt durch die Entwicklung neuer Formulierungen im Technikumsmaßstab. Ziel ist es, die Materialsubstitution mit minimalen Veränderungen in den bestehenden Verarbeitungsprozessen zu ermöglichen.

Die Fraunhofer Wissenschaftler suchen Partner aus Unternehmen entlang der Wertschöpfungskette beginnend mit Herstellern von Kunststoffen und Additiven bis hin zu Unternehmen, die einzelne Bauteile in ihren Konstruktionen substituieren wollen, mit besonderem Fokus auf Entwickler und Produzenten fertiger Bauteile.

Gemeinsam Wettbewerbsvorteile sichern

OEM und Hersteller von Kunststoffbauteilen aus dem Bereich Bau, Automotive, Sport und Freizeit, Elektro- und Elektronik Bauteile, Haushaltsgeräte, die petrobasierte Kunststoffe durch biobasierte Lösungen substituieren möchten, erhalten mit der Teilnahme an dem Projekt „Biobasierte Polyester für anspruchsvolle Langzeitanwendungen“ ausreichend Wissen, um ihre eigene Forschung und Entwicklung individuell und zielgenau zu optimieren. Sie profitieren direkt von neuesten Erkenntnissen und sichern sich dadurch Wettbewerbsvorteile. Rohstoff- und Additivhersteller können ihr bestehendes Produktportfolio um neue Anwendungsmöglichkeiten erweitern und Compoundeure wappnen sich für zukünftige Herausforderungen beim Einsatz von Biokunststoffen.

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