Mit Elektronenbestrahlung Hochschule Hof forscht an neuem Biokunststoff

Kübra Aslan, Master of Engineering Foto: Hochschule Hof

Der Ausgangsstoff ist Lignin, das massenweise in der Papierindustrie anfällt. Daraus lassen sich mit einem neuen Verfahren beispielsweise Folien oder Müllbeutel herstellen. Aber es gibt noch ein Problem.

Hof - Das Institut für angewandte Biopolymerforschung (ibp) der Hochschule Hof hat das vorrangige Ziel, biogene Reststoffe für Wirtschaft und Industrie zu verwerten. Nun sind die Forscher auf etwas gestoßen, was sie dem Ziel deutlich näher bringt, wie die Hochschule mitteilt: Mit Hilfe von Elektronenbestrahlung behandeln sie bisher weitestgehend ungenutzte Reststoffe aus der Papierindustrie, die dann für die Weiterverarbeitung zu Biokunststoffen geeignet sind. Die gewonnenen Stoffe sind vollständig biologisch abbaubar und könnten schon heute für verschiedene Produkte verwendet werden – gäbe es da nicht noch ein ungelöstes Problem.

Die Studentin Kübra Aslan arbeitet als Teamleiterin an der Verarbeitung von Biokunststoffen am ibp. Dort betreut sie das Forschungsprojekt LigNutz. Der Name beinhaltet den Namen des Stoffes, um den sich die Ambitionen der Jungforscherin drehen: Lignin. Das Biopolymer kommt unter anderem in Bäumen vor. Bei der Produktion von Papier wird es als Reststoff ausgesondert, da es zum Vergilben der Papierblätter führen würde: „Das so gewonnene Kraftlignin macht 85 Prozent der weltweiten Ligninproduktion aus. Es werden derzeit aber nur zu etwa fünf Prozent genutzt, zum Beispiel als Beimischung in Zement oder Tiernahrung. 95 Prozent dienen zur Energiegewinnung. Das möchten wir ändern“, erklärt Aslan.

Das Problem: Die Industrie verwendete Kraftlignin bislang nicht, da es sich im Urzustand nicht schmelzen und damit auch nicht formen beziehungsweise verarbeiten lässt. Die Anregung, genau dieses Problem in den Fokus zu rücken, trug das Unternehmen Tecnaro GmbH, ein langjähriger Forschungspartner der Hochschule, schließlich an die Forscherin und den Institutsleiter Michael Nase heran. Mittlerweile hat es das Team geschafft, die Struktur des Stoffs so zu verändern, dass man ihn formen und verarbeiten kann. „Eine chemische Behandlung kam dabei für uns natürlich nicht in Frage, da unser Endprodukt immer biologisch abbaubar bleiben soll. Darum haben wir uns für das Experimentieren mit einer Elektronenbestrahlung entschieden“, sagt Kübra Aslan.

Dadurch habe der Stoff die gewünschten Eigenschaften: „Der neue Biokunststoff auf der Basis von Kraftlignin kann nun durch eine formgebende Düse gepresst und somit gestaltet werden. Das Verfahren nennt sich Extrusion. So können wir bei uns am Institut zum Beispiel Schlauchfolien herstellen.“

Nach der Extrusion würden die Produkte über hohe Zugfestigkeit und Bruchdehnung verfügen, was die Einsatzmöglichkeiten erweitert. Alle Probleme seien allerdings noch nicht beseitigt. „Lignin riecht – auch in der bearbeiteten Form – leicht nach Verbranntem. Das heißt, dass es derzeit noch nicht für alle Produkte geeignet ist. Hier hat die Forschung noch einen Weg vor sich“, sagt Michael Nase.

Das Projekt „LigNutz“ wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie im Rahmen des Zentralen Innovationsprogramms Mittelstand (ZIM) gefördert. red

 

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