Möglichkeiten zur Herstellung nachhaltiger biobasierter Einwegprodukte
Seit dem EU-Verbot von Einwegplastik im Jahr 2021 finden sich immer mehr neue biobasierte Einwegprodukte auf dem Markt.
Bei der Herstellung dieser Artikel kommen derzeit jedoch oft noch wenig nachhaltig gewonnene Naturfasern zum Einsatz. Ein weiteres Problem ist die aufwändige und teilweise umweltschädliche Papierbleiche, die bei der Produktion von Einwegprodukten auf Basis von Cellulosefasern derzeit oft verwendet wird.
Diesen Problematiken möchten Forschende des Impulsprojekt 6 Naturfaserbasierte und biodegradierbare Consumables mit Lösungen begegnen. Das Forschungsteam nimmt neue und simple Technologien zur nachhaltigen Produktentwicklung im Bereich biobasierte und biologisch abbaubare Einwegprodukte in den Blick. Die Forschungsgruppe betrachtet dabei vor allem die Verwertung von in der Landwirtschaft bisher ungenutzter, und somit nachhaltig verfügbarer, Biomasse (z. B. SpreuStroh), welche bei der Herstellung von Einwegprodukten verwendet werden kann.
Zwei Jahre nach Start der Impulsprojektes 6 (wir berichteten) blicken die Forschenden auf einige spannende Ergebnisse:
So konnten zusammen mit den Partnerunternehmen RHODE + WAGNER Anlagenbau GmbH und Lausiter Naturfaser Ebersbach UG Rezepturen auf Basis unterschiedlicher, nachhaltig verfügbarer Biomasse entwickelt werden, aus denen stabile Probekörper für verschiedene Anwendungen gefertigt wurden. Um eine gute Beständigkeit gegenüber verschiedenen Flüssigkeiten, mit denen die Einwegprodukte bei der Anwendung in Kontakt kommen, zu gewährleisten, wurden je nach verwendeter Pflanze unterschiedliche, biologisch basierte Beschichtungen erprobt. Als Ergebnis zeigte zum Beispiel ein Material auf Basis von SpreuStroh - sogar ohne Beschichtung - eine Beständigkeit gegenüber Öl und Wasser von mehr als 24 Stunden. Nebenbei kann bei der entwickelten Technologie auf die Papierbleiche, sowohl zu Gunsten der Umwelt als auch der Optik, komplett verzichtet werden.
Die Technologie zur Herstellung der Produkte erinnert an das Backen von Waffeln: Getrocknete, zerkleinerte Fasern (zum Beispiel aus SpreuStroh, Bananenfasern oder Schilf) werden mit einer eigens durch die Forschenden entwickelten Rezeptur aus Wasser und ein wenig naturbasierten Kleber vermengt und anschließend mit hoher Temperatur in eine Form gepresst, welche anschließend beschichtet wird.
Das Alleinstellungsmerkmal der Partnerschaft LaNDER³ ist die Betrachtung der geschlossenen Wertschöpfungskette von Naturfaserverbundwerkstoffen: Von der Gewinnung der Naturfaser bis hin zur Verwertung der Bauteile am Ende des Lebenszyklus.
Dieser Betrachtung folgend, untersuchte im Impulsprojekt 7 Recycling von NFK-Materialien eine weitere Forschungsgruppe von LaNDER³ die Sortierbarkeit biobasierter Einwegprodukte aus einem normalen Müllstrom. Außerdem liefen im Impulsprojekt 6 in Zusammenarbeit mit einer Studentin des Studiengangs Ökologie und Umweltschutz Untersuchungen zur biologischen Abbaubarkeit sowie Kompostierbarkeit der Einwegprodukte. Bisherige Ergebnisse zeigen sowohl eine sehr gute Sortierbarkeit als auch eine sehr gute biologische Abbaubarkeit.
Als nächster und abschließender Projektschritt stehen nun Experimente zur Übertragung der Forschungserkenntnisse in den industriellen Maßstab an, um damit den neuen Materialien den Weg in die Praxis zu ebnen.
Studieren und Forschen gehen bei LaNDER³ Hand in Hand. Interessierte Studierende, welche gern mit uns gemeinsam arbeiten, forschen und/oder ihre Abschlussarbeit bei uns schreiben möchten, wenden sich gern an Henriette Uhlig, Projektmanagement LaNDER³, per Mail an: H.Uhlig(at)hszg.de
