Das Ziel des Verbundvorhabens besteht in der Entwicklung eines neuartigen, haltbaren und biologisch abbaubaren Werkstoffs zur Herstellung von Flaschen, die sich für die Aufbewahrung von Reinigungsmitteln sowie für den biologischen Landbau eignen.
Im Rahmen des vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) hervorgegangenen Projektes ist das primäre Ziel die Herstellung von Flaschen, die für die Lagerung von Reinigungsmitteln verwendet werden können. Die Herausforderung liegt darin hohe Standards, wie eine für diese Anwendung notwendige Wasserdampfbarriere, Stabilität und Schmelzviskosität einzuhalten und gleichzeitig biologisch abbaubare und wiederverwertbare Materialien zu verwenden. Langfristig sind die Projektpartner jedoch auch bestrebt, neue Einsatzbereiche für die verwendeten biobasierten Kunststoffflaschen, beispielsweise für die Verpackung von Düngemittel oder Lebensmitteln, zu erschließen.
Angestoßen durch die IBB Netzwerk GmbH, wurde die Idee zu dem ehrgeizigen Vorhaben im Rahmen der regelmäßigen Projekttreffen des verstetigten Netzwerks BioPlastik gefasst.
Nachdem die bisher am Markt erhältlichen Biokunststofflaschen verschiedenste Nachteile aufwiesen, haben sich die drei Industrieunternehmen cleaneroo GmbH, UnaveraChemLab und die FKuR Kunststoff GmbH unter der Projektkoordination von Dr. Inna Bretz vom Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT zusammengeschlossen, um es besser zu machen. Im Fokus steht neben der Materialauswahl selbstverständlich der Verwertungsprozess – nur eine Kombination aus beiden wird das Produkt langfristig wettbewerbsfähig machen.
Ablauf und Ergebnisse
Im Projekt soll die gesamte Wertschöpfungskette von der Additivsynthese über die Materialentwicklung, die Verwendung der Flaschen bis zur Rezyklierung abgedeckt werden. Für die konkrete Endanwendung müssen die Flaschen auf Vorhaben eines Projektpartners weitere spezielle Anforderungen bzgl. ihrer Sterilisation (innovative Reinigungsmittel) erfüllen. Zusätzlich soll ein vollständiges Recyclingverfahren zur chemischen oder biotechnologischen Verwertung der Materialien entwickelt werden.
Stand heute ist ein Anforderungsprofil für die zu entwickelnden Kunststoffe erfolgreich aufgestellt worden. Geeignete Blendkomponenten und vielversprechende Kunststoffblends wurden bereits im Technikumsmaßstab produziert und es erfolgte die Charakterisierung von PHA-basierten Bestandteilen sowie die Herstellung erster Hohlkörper mit den zugehörigen Stabilitätsprüfungen. Zudem konnten bereits vielversprechende Ergebnisse im Hinblick auf das biotechnologische und chemische Recycling erzielt werden.
Wirtschaftlicher Ausblick
Nun ist es an der Zeit die Ergebnisse der breiten Öffentlichkeit zugänglich und diese auf das zu erwartende Produkt aufmerksam zu machen. Dazu wurde ein Logo entwickelt, welches die Projektintention der Flaschenherstellung mit der Arbeit aller Partner verbindet und so eine gemeinsame Identität und Wiedererkennungswert schafft.
Im weiteren Verlauf soll das Projekt vorrangig auf ausgewählten, branchenspezifischen Veranstaltungen vorgestellt werden, um in den relevanten Zielgruppen an Präsenz zu gewinnen.
Die hohe Schmelzviskosität sowie die zusätzliche Möglichkeit der biotechnologischen Verwertung erhöhen die Erfolgsaussichten des Projektes sowohl wissenschaftlich als auch wirtschaftlich. Zusätzlich befindet sich die werkstoffliche Rezyklierung in Prüfung und wird voraussichtlich bis Mitte 2023 etabliert sein. Schließlich wird auch die fortlaufende Prüfung der biologischen Abbaubarkeit dazu beitragen, dass dem Erreichen der gesetzten Projektziele nichts mehr im Wege steht.
Im Rahmen des vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) hervorgegangenen Projektes ist das primäre Ziel die Herstellung von Flaschen, die für die Lagerung von Reinigungsmitteln verwendet werden können. Die Herausforderung liegt darin hohe Standards, wie eine für diese Anwendung notwendige Wasserdampfbarriere, Stabilität und Schmelzviskosität einzuhalten und gleichzeitig biologisch abbaubare und wiederverwertbare Materialien zu verwenden. Langfristig sind die Projektpartner jedoch auch bestrebt, neue Einsatzbereiche für die verwendeten biobasierten Kunststoffflaschen, beispielsweise für die Verpackung von Düngemittel oder Lebensmitteln, zu erschließen.
Angestoßen durch die IBB Netzwerk GmbH, wurde die Idee zu dem ehrgeizigen Vorhaben im Rahmen der regelmäßigen Projekttreffen des verstetigten Netzwerks BioPlastik gefasst.
Nachdem die bisher am Markt erhältlichen Biokunststofflaschen verschiedenste Nachteile aufwiesen, haben sich die drei Industrieunternehmen cleaneroo GmbH, UnaveraChemLab und die FKuR Kunststoff GmbH unter der Projektkoordination von Dr. Inna Bretz vom Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT zusammengeschlossen, um es besser zu machen. Im Fokus steht neben der Materialauswahl selbstverständlich der Verwertungsprozess – nur eine Kombination aus beiden wird das Produkt langfristig wettbewerbsfähig machen.
Ablauf und Ergebnisse
Im Projekt soll die gesamte Wertschöpfungskette von der Additivsynthese über die Materialentwicklung, die Verwendung der Flaschen bis zur Rezyklierung abgedeckt werden. Für die konkrete Endanwendung müssen die Flaschen auf Vorhaben eines Projektpartners weitere spezielle Anforderungen bzgl. ihrer Sterilisation (innovative Reinigungsmittel) erfüllen. Zusätzlich soll ein vollständiges Recyclingverfahren zur chemischen oder biotechnologischen Verwertung der Materialien entwickelt werden.
Stand heute ist ein Anforderungsprofil für die zu entwickelnden Kunststoffe erfolgreich aufgestellt worden. Geeignete Blendkomponenten und vielversprechende Kunststoffblends wurden bereits im Technikumsmaßstab produziert und es erfolgte die Charakterisierung von PHA-basierten Bestandteilen sowie die Herstellung erster Hohlkörper mit den zugehörigen Stabilitätsprüfungen. Zudem konnten bereits vielversprechende Ergebnisse im Hinblick auf das biotechnologische und chemische Recycling erzielt werden.
Wirtschaftlicher Ausblick
Nun ist es an der Zeit die Ergebnisse der breiten Öffentlichkeit zugänglich und diese auf das zu erwartende Produkt aufmerksam zu machen. Dazu wurde ein Logo entwickelt, welches die Projektintention der Flaschenherstellung mit der Arbeit aller Partner verbindet und so eine gemeinsame Identität und Wiedererkennungswert schafft.
Im weiteren Verlauf soll das Projekt vorrangig auf ausgewählten, branchenspezifischen Veranstaltungen vorgestellt werden, um in den relevanten Zielgruppen an Präsenz zu gewinnen.
Die hohe Schmelzviskosität sowie die zusätzliche Möglichkeit der biotechnologischen Verwertung erhöhen die Erfolgsaussichten des Projektes sowohl wissenschaftlich als auch wirtschaftlich. Zusätzlich befindet sich die werkstoffliche Rezyklierung in Prüfung und wird voraussichtlich bis Mitte 2023 etabliert sein. Schließlich wird auch die fortlaufende Prüfung der biologischen Abbaubarkeit dazu beitragen, dass dem Erreichen der gesetzten Projektziele nichts mehr im Wege steht.
