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Cellulose statt Erdöl

Natürlicher Rohstoff für Kunststoffe gesucht

Gebraucht wird vor allem ein natürlicher Ersatz für die bisher aus Erdöl gefertigten Kunststoffe. Der Bedarf an Plastik ist riesig – allein in Europa verbraucht jeder Einzelne im Schnitt deutlich mehr als 100 Kilogramm pro Jahr. 2010 wurden weltweit etwa 265 Millionen Tonnen Kunststoff produziert, schätzt der europäische Branchenverband PlasticsEurope. Bislang aber decken wir nur einen kleinen Teil unseres Bedarfs mit Biokunststoff. Im Jahr 2010 wurden beispielsweise lediglich 724.000 Tonnen „grüner“ Kunststoff hergestellt. Doch die Nachfrage nach Bioplastik soll in den kommenden Jahren deutlich steigen. Die Experten vom Interessensverband European Bioplastics erwarten, dass 2015 weltweit etwa 1,7 Millionen Tonnen „grüner“ Kunststoff produziert werden.

Wie sich Polymere aus nachwachsenden Rohstoffen gewinnen, charakterisieren, modifizieren und verarbeiten lassen, untersuchen Forscher des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Polymerforschung IAP in Golm. Die Wissenschaftler konzentrieren sich dabei vor allem auf Stärke und Cellulose als Ausgangsmaterial. Stärke ist eine wichtige Ressource für technische Anwendungen wie Papier, Baustoffe, Klebstoffe, Biokunststoffe, Reinigungsmittel, Kosmetik und Pharmazie. Aus Lignocellulose gewonnene Cellulose gehört zu den am häufigsten vorkommenden Biopolymeren. Daraus fertigt die Industrie unter anderem Folien, Vliesstoffe, Schwämme, Hygieneprodukte oder Klebstoffe.

Diese Würfel bestehen aus dem Biokunststoff Celluloseacetat. © Roland Scheicher / gemeinfrei

Computertastatur aus Cellulose

Cellulose ist auch das Ausgangsmaterial für den Werkstoff Biograde®, den Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT in Oberhausen entwickelt haben. In einem chemischen Prozess wird die Cellulose in den Kunststoff Celluloseacetat umgewandelt. Beimischungen wie Weichmacher oder Füllstoffe machen das Material fließfähig und erhöhen seine Wärmeformbeständigkeit. Auch diese Zusätze stammen aus nachwachsenden Rohstoffen.

Nach Aufbereitung und Veredelung ist der Biokunststoff einsatzfähig und kann zu unterschiedlichen Produkten verarbeitet werden – wie zum Beispiel zu Hüllen für Kugelschreiber oder Computer-Tastaturen. „Biograde® ist nicht nur umweltfreundlich, sondern besitzt für biobasierte Kunststoffe eine hohe Wärmefornbeständigkeit“, beschreibt Thomas Wodke vom UMSICHT die Vorzüge des Werkstoffs. Zu der Produktfamilie gehören noch zwei weitere „grüne“ Polymere. Bio-Flex® ist ein Werkstoff für Blas- oder Flachfolien. Und das sehr steife und feste Fibrolon® eignet sich für Geschirr oder Werkzeugboxen.

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Birgit Niesing / Fraunhofer Magazin
Stand: 20.07.2012

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In den Schlagzeilen

Inhalt des Dossiers

Chemie aus der Natur
Nachwachsende Rohstoffe als Erdöl-Ersatz gesucht

Weg vom Erdöl
Die "grüne" Chemie sucht nach Alternativen

Klebstoff aus Holzabfällen
Lignocellulose als Industrie-Rohstoff

Cellulose statt Erdöl
Natürlicher Rohstoff für Kunststoffe gesucht

Vom Rübenschnitzel zur Matratze
Abfälle aus Land- und Fortstwirtschaft als Rohstoff

Waschmittel mit Mikrobenhilfe
Pilze und Bakterien produzieren Biotenside

Eine Tropennuss als Schmierstoff-Lieferant
Mehr als nur Kunststoffe und Biodiesel

Algendiesel und Krabbenschalen
Weiße Biotechnologie macht chemische Prozesse effektiver

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