nova-Überblick: Biowerkstoffe aktuell

Die Entwicklung bei Biowerkstoffen ist in vollem Gange: ständig kommen neue Produkte auf den Markt, die den Einsatzbereich dieser Stoffgruppe erweitern. Die Produktionsmengen werden ausgeweitet – wie die WPC-Zahlen für 2008 zeigen, auch gegen den allgemeinen Branchentrend. Für das Nachrichten-Portal “Nachwachsende Rohstoffe” und die Zeitschrift “energie pflanzen” stellt das nova-Institut regelmäßig aktuelle Highlights der Entwicklung zusammen.

Direkt aus der Graspresse der ersten Grünen Bio-<br />raffinerie Österreichs in Utzenaich: Grassaft vor <br />(rechts) und nach der 1. Reinigungsstufe (links), <br />Gras und Presskuchen. Foto: Erika Ganglberger

Direkt aus der Graspresse der ersten Grünen Bio-
raffinerie Österreichs in Utzenaich: Grassaft vor
(rechts) und nach der 1. Reinigungsstufe (links),
Gras und Presskuchen. Foto: Erika Ganglberger

Biokunststoffe: PLA in neuen Anwendungen

Der Getränkeriese Coca-Cola wagt einen Schritt nach vorn und setzt pflanzliche Stoffe für seine Flaschen ein. Allerdings soll die “PlantBottle” höchstens 30% Nachwachsende Rohstoffe enthalten und in der ersten Phase nur im Tafelwasser Dasani eingesetzt werden. Noch in diesem Jahr sollen kohlensäurehaltige Getränke folgen.

Geht es um Neu- und Weiterentwicklungen bei marktfähigen Produkten, so ist oft die Stoffgruppe der Polylactide (PLA) im Spiel. So sind die immer zahlreicheren Kredit-, Mitglieds- oder Kundenkarten im Scheckkartenformat mittlerweile statt aus PVC auch aus dem mikrobiologisch erzeugten Biokunststoff PLA erhältlich. Außergewöhnlich ist der Ansatz der Schweden bei Södra Cell R&D, die PLA mit Spezialzellstoff zu verstärken und damit einen hochwertigen Werkstoff zu schaffen: DuraPulp. Ein stapelbarer Kinderstuhl mit farbenfroher Werbekampagne sorgt für ein frisches Image des Materials zur Markteinführung.

Die als Ausgangsprodukt für PLA dienende Milchsäure wird in der Regel aus Stärke und Zucker biotechnologisch hergestellt. Seit Mai 2009 zeigt eine Bioraffinerie im österreichischen Utzenaich, dass auch Grassilage ein Chemierohstoff ist. Das Gärmaterial wird ausgepresst, um Aminosäuren und Milchsäure als wertvolle Inhaltsstoffe abzutrennen, bevor der Presskuchen in die Biogasanlage wandert. Auch wenn das Verfahren bisher lediglich im Demonstrationsmaßstab umgesetzt wird: Für die vom Milchmarkt gebeutelten Grünlandbauern wäre diese zusätzliche Nutzungsmöglichkeit willkommen.

Bei der Herstellung von Polyurethanen (PU) mit Nawaro-Anteil spielt bisher neben Glyzerin und Zucker vor allem das Rizinusöl des tropischen Wunderbaums eine Rolle. Als einziges massenverfügbares Pflanzenöl besitzt es die von herkömmlichen Prozessen benötigten chemischen Eigenschaften, um zu Polyurethanpolymeren zu reagieren. Bayer MaterialScience stellte nun einen Prozess vor, für den auch heimisches Rapsöl eingesetzt werden kann. Bei Pflanzenölanteilen von 10 bis 15 Prozent gilt so hergestelltes PU nicht als Biowerkstoff – hierfür sind je nach Definition Nawaro-Anteile von mindestens 20% nötig. Ein Fortschritt gegenüber reinen Erdölprodukten ist es jedoch in jedem Fall.

Entlassungen stehen dem Biokunststoffhersteller Cereplast ins Haus: Aufgrund steigender Verluste lässt das Unternehmen künftig externe Compoundeure die Produktion erledigen, das verbleibende Team soll sich auf Produktentwicklung und Vertrieb konzentrieren. Erst im August vergangenen Jahres hatte das US-amerikanische Unternehmen eine neue Produktionsanlage im Bundesstaat Indiana eröffnet, die im Endausbau eine Jahreskapazität von 220.000 Tonnen Biokunststoffe erreichen und 200 Mitarbeiter beschäftigen sollte.

Biowerkstoffe: Technologie und Optik
2008 war ein Boomjahr für Wood-Plastic-Composites (WPC), Biowerkstoffe aus Holzspänen und Polymeren. Während der Umsatz der deutschen Holzwerkstoffindustrie um 9,1% sank, stieg die WPC-Produktion im selben Zeitraum laut Freedonia um 78% auf 26.000 t. Für die USA schätzt die Freedonia Group das Wachstum bei Terrassendielen aus WPC und Kunststoffen auf jährlich etwa 10% bis 2013, der Umsatz bei Holzdielen dagegen soll lediglich um 1% zunehmen. Neben der klassischen Verwendung als Terrassendiele findet sich WPC in immer neuen Anwendungen. Zur World Expo 2010 verkleidet die Finnische Delegation ihren Designer-Pavillion öffentlichkeitswirksam mit Schindeln aus WPC.

Eine Idee der BASF zeigt, dass die gute alte Spanplatte technisch noch nicht ausgereizt ist. Neben Leim als Bindemittel wird den “Kaurit Light Platten” auch ein aufgeschäumter Kunststoff zugesetzt. Der Werkstoff wird so um rund ein Drittel leichter als herkömmliche Ware und findet Absatz beispielsweise als Küchenarbeitsplatte. Die Ökoeffizienz der Neuerung soll der einer herkömmlichen Spanplatte entsprechen.

Um Leichtgewichte geht es auch im Flugzeugbau. Dort könnten Verbundwerkstoffe mit Naturkork fossilen Materialien künftig den Rang ablaufen. Für besonders leichte Flugzeuge testet das Projekt AEROCORK diesen neuen Einsatzbereich. Die ersten Testflüge im korkreichen MCR Flugzeug sind für die zweite Jahreshälfte 2010 vorgesehen.

Biowerkstoff-Kongress
Branchentrends und Entwicklungen zu Naturfaserverstärkten Polymeren und anderen Biowerkstoffen bietet der Biowerkstoff-Kongress am 26. und 27. Oktober 2009 im Internationalen Congresscenter Stuttgart (ICS), den das nova-Institut in Zusammenarbeit mit der AVK und der Composites Europe veranstaltet. Informationen zu Kongress, Ausstellung und Innovationspreis Biowerkstoff des Jahres 2009: www.biowerkstoff-kongress.de