Nachhaltige Materialien und Biowerkstoffe

Schaumstoffe auf Basis von Rizinusöl, Einweggeschirr aus Kartoffelstärke oder Kunststoffe mit Karottenfaserverstärkung: wohlklingende Beispiele für Anwendungen von Biowerkstoffen. Einer Gruppe von Werkstoffen also, die in letzter Zeit eine sehr positive Entwicklung genommen hat. Sie bestehen vollständig oder zu mindestens 20 Prozent aus nachwachsenden Rohstoffen. Infolge dieser Entwicklung wird in den nächsten Jahren vor allem das Erdöl als Grundlage für die Herstellung von Kunststoffen seine Bedeutung zum Teil einbüßen. Bis zum Jahr 2020 rechnet man alleine bei den Biokunststoffen mit jährlichen Zuwachsraten von 25 bis 30 Prozent und einer Steigerung der Produktionskapazitäten auf ca. 3 Millionen Tonnen (heute 350.000 Tonnen).

Vor allem im Verpackungsbereich sollen die petrochemisch hergestellten Thermoplaste wie Polystyrol, Polyethylen oder Polypropylen mittelfristig durch Biopolymere ersetzt werden. Ausgangsrohstoffe bei den vielfältigen Entwicklungen sind natürliche Polymere wie Stärke, Kautschuk oder Zucker. Thermoplastische Stärke hat heute den größten Anteil (80 Prozent). Aber auch Stoffe wie Lignin, Zellulose, Chitin, Casein, Gelatine oder Pflanzenöle werden zur Herstellung von Biokunststoffen verwendet. Polylactid und Polyhydroxybuttersäure werden aus natürlichen Polymeren gewonnen und schon jetzt in ganz unterschiedlichen Bereichen eingesetzt.

Neben den Biokunststoffen bilden Biokomposite weitere Schwerpunkte unter den Biowerkstoffen. Zu diesen zählen vor allem naturfaserverstärkte Kunststoffe oder Holz-Kunststoff-Verbunde (WPC, wood plastic composites). Zum Beispiel haben Kork-Polymer-Komposite mit ihrer besonderen Oberflächenstruktur und den schall- bzw. schwingungsdämpfenden Eigenschaften Anwendungsmöglichkeiten bei Sportartikeln und im Innenausbau gefunden.

Im Vortrag hat Dr. Sascha Peters weitere nachhaltige Materialentwicklungen an der HTW Dresden präsentiert und diskutiert.

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