Biomasse als Alternative zu Kunststoffen
Synthetische Kunststoffe und Holz sind in der industriellen Massenfertigung einer großen Produktvielfalt nahezu überall einsetzbar. Könnte man erneuerbare natürliche Ressourcen aus Biomasseextrakten als Alternative zu diesen Materialien verwenden, würde die industriellen Fertigung in der Tat ein neues Niveau der Nachhaltigkeit erreichen. Zu den vielen potenziellen Vorteilen zählen die Erhaltung natürlicher Ressourcen, Kostensenkungen und Ökoeffizienz. Im Rahmen der Finanzierung des Biocomp-Projekts ("New classes of engineering composite materials from renewable resources") erhielten europäische Forscher den Auftrag, neue, qualitativ hochwertige Materialien zu entwickeln, die ausschließlich aus Biomasseextrakten abgeleitet sind und nur Zusatzstoffe aus natürlichen Ressourcen enthalten. Die Forscher konzentrierten sich auf Biopolymere oder Vorstufen und verstärkende Naturfasern, die in Europa ohne Weiteres zur Verfügung stehen. Außerdem versuchten sie, die gleichen Bearbeitungsverfahren zu nutzen, wie sie derzeit bei synthetischen Polymeren und Holz eingesetzt werden, um einen möglichst einfachen und kostengünstigen Übergang zu erleichtern. Auch Endprodukte wurden entwickelt, um vorzuführen, dass deren Eigenschaften gleich denen oder besser als die der konventionellen Pendants sind. Die Biopolymere Lignin, Stärke, Polylactid (PLA) und Polyhydroxybutyrat (PHB) wurden mit Naturfasern modifiziert, um die Schlagfestigkeit mittels innovativer direkter Verarbeitung langer Fasern und In-Line-Compoundierung (LFT-D-ILC) zu verbessern. Die Lignin-Biokomposite zeigten exzellente akustische Eigenschaften - hier bilden sie eine gewisse Konkurrenz in Sachen Lautsprechergehäuse. Mit Zelluloseregeneratfasern (Hauptbestandteil von Pflanzenzellwänden) modifizierte Polymilchsäuren (PLA) übertrafen die Projektziele in Bezug auf die Schlagzähigkeit ohne Reduzierung der Zugfestigkeit, wodurch eine attraktive Alternative zu den synthetischen Kunststoffen geschaffen wird, die für Gehäuse elektronischer Geräte und Kraftfahrzeuginnenausstattung genutzt werden. PLA-Matrixverbundwerkstoffe wurde in herkömmlichen Extrudern mit Erfolg auf die gleiche Weise eingesetzt, wie Holz-Plastik-Komposite verwendet werden. Im Ganzen gelang Biocomp der Einsatz von mit natürlichen Fasern verstärkten Biomassebestandteilen zur Herstellung von Biokompositen, die mit Standardverfahren der Kunststoffmassenproduktion bearbeitet werden können und mit vergleichbaren oder sogar besseren Eigenschaften im Vergleich zu herkömmlichen synthetischen Polymeren aufwarten. Die Biocomp-Konzepte könnten die industrielle Fertigung vieler Konsumgüter revolutionieren, der Herstellung bisher auf synthetischen Kunststoffe und Holz basiert. Die Aufnahme nachhaltiger Materialien in diesen gewaltigen Fertigungssektor wird einen starken Einfluss auf Arbeitsplätze, Wirtschaft und unsere Erde insgesamt haben.
