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Expertise

Biobasierte Kunststoffe und Materialien

Von Henning Storz und Ralph Lehnen | 27.05.2022


AT Institut für Agrartechnologie
HF Institut für Holzforschung

Ohne synthetische Polymere, Kunststoffe und Materialien ist unser Leben kaum vorstellbar. Wir bewerten und entwickeln nachhaltige, biobasierte Alternativen wie Polymere für Klebstoffe, Faserverbundwerkstoffe, Polyurethanschäume und Holz-Polymer-Werkstoffe.

In Anbetracht der schwindenden fossilen Ressourcen und der Umweltauswirkungen ihres Verbrauchs werden weltweit biobasierte Alternativen für konventionelle Produkte entwickelt. Beispiele sind Verpackungen, Klebstoffe, Bindemittel und Harze für Lacke und Holzfaser- und Faserverbundmaterialien sowie Papierbeschichtungen. Nur selten können diese Produkte aus einer einzelnen Grundsubstanz hergestellt werden. In den meisten Fällen sind sie komplexe Mischungen von verschiedenen Substanzen, die für die zu ersetzende Anwendung gezielt ausgewählt und miteinander verknüpft werden.

Durch den Einsatz nur unwesentlich veränderter Biomasse wie Holz- oder Cellulosefasern lässt sich hierbei die Synthesevorleistung der Natur besonders effektiv für die Werkstoffherstellung nutzen. Wir setzen für die Entwicklung neuer Werkstoffe zum Beispiel natürliche Faserstoffe und Lignin ein.

Für viele biobasierte Polymer- und Kunststoffanwendungen wie Klebstoffe, Beschichtungen und Bindemittel müssen jedoch Chemikalien mit speziellen Eigenschaften (Monomere) eingesetzt werden. Da bislang längst nicht alle dieser biobasierten Grundsubstanzen industriell hergestellt werden und sich viele Herstellungsprozesse noch in der Entwicklung befinden, konnte bislang nicht ausreichend untersucht und bewertet werden, welche biobasierten Monomere für welche Anwendungen geeignet sind. Wir stellen neue biogene Monomere her und setzen diese z.B. bei der Entwicklung biobasierter Verbundmaterialen und Klebstoffe ein.

Zwei Thünen-Institute bearbeiten Fragestellungen zur Bewertung und Entwicklung biobasierter Polymere und Materialien. Der Schwerpunkt des Thünen-Instituts für Agrartechnologie liegt auf der Entwicklung von Polymeren und Materialien auf Basis neuer biobasierter Grundchemikalien, der Fokus des Thünen-Instituts für Holzforschung ist die Entwicklung von Grund- und Werkstoffen aus Holz und Nebenprodukten der Forst- und Holzwirtschaft.

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