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Nr 42 2020 www markttechnik de 15 Fokus|Recycling Umweltfreundliche Alternative zu Plastik Kunststoff aus Abfall Ein neuartiger Kunststoff kann aus Abfällen produziert und problemlos in weniger als einem Jahr abgebaut werden Ein neues Produktionsverfahren des Fraunhofer-Instituts für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik IPK und seiner Partner ermöglicht die industrietaugliche Herstellung des Polyhydroxybuttersäure genannten Materials Kunststoffe sind aus unserem Alltag nicht mehr wegzudenken Sie werden nicht nur zu Verpackungen und Konsumgütern verarbeitet sondern sind auch in industriellen Anwendungen wie dem Automobilbau oder der Medizintechnik unerlässlich Kunststoffe aus fossilen Rohstoffquellen werden nur in begrenztem Umfang wiederverwendet und recycelt zudem bauen sie sich nur sehr langsam ab und verschmutzen die Umwelt nachhaltig Zeugnis der Verschmutzung sind riesige Müllinseln aus Plastik die auf unseren Weltmeeren treiben Plastikflaschen und -tüten verschandeln Strände und vielerorts ganze Landstriche Forschungsinitiative Bioökonomie International Weil Kunststoffe überall auf der Welt genutzt werden sind dringend globale Verwertungsstrategien erforderlich Immer mehr Regierungen setzen daher auf Verbote um des Plastikmülls Herr zu werden Bisher lassen sich fossile Kunststoffe nicht im großen Stil ersetzen daher hat das Bundesministerium für Bildung und Forschung BMBF die Forschungsinitiative Bioökonomie International ins Leben gerufen in enger Kooperation mit dem Fraunhofer IPK dem Fachgebiet für Bioverfahrenstechnik der TU Berlin regionalen Industriepartnern und internationalen Forschungspartnern aus Malaysia Kolumbien und den USA Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler entwickelten ein Verfahren zur Produktion von Polymeren das ohne hochwertige Rohstoffe wie Mineral-Palmoder Rapsöl auskommt deren Verarbeitung für die Umwelt sehr schädlich ist Der Kunststoff Polyhydroxybuttersäure PHB wird in dem neuen Verfahren aus industriellen Reststoffen wie beispielsweise Abfallfetten mit hohem mineralischem Reststoffanteil hergestellt In speziellen Fermentationsprozessen können Mikroorganismen diese Reststoffe verstoffwechseln Sie lagern das PHB als Energiespeicher in ihren Zellen ein »Nachdem der Kunststoff aus der Zelle der Organismen herausgelöst wurde lässt er sich jedoch noch nicht industriell verwerten da er viel zu langsam erstarrt« sagt Christoph Hein Abteilungsleiter Mikroproduktionstechnik am Fraunhofer IPK Durch spezielle Nachbearbeitungsschritte wird das Rohmaterial daher mit chemischen Zusatzstoffen gemischt Indem sie Plastifizierungsund Verarbeitungsparameter anpassten konnten die Forschungsteams beispielsweise die Rekristallisationszeit so modifizieren dass sie den industriellen Anforderungen an die Verarbeitungszeit gerecht wurde Das Ergebnis ist ein Kunststoff der vergleichbare Eigenschaften wie Polypropylen PP aufweist Im Gegensatz zu PP ist er allerdings in einem Zeitraum von sechs bis zwölf Monaten vollständig abbaubar za n Das Team des Fraunhofer IPK entwickelte dieses Spritzgusswerkzeug zur Replikation von Musterbauteilen aus Polyhydroxybuttersäure Compoundierte und granulierte Polyhydroxybuttersäure PHB Bilder Andy King Fraunhofer IPK