23 September 2020

Wissenschaft trifft auf Design: feste und flexible Verbundmaterialien aus Lignin

Kooperationspartner haben geeignete Anwendungen für Lignin identifiziert und hoffen, damit bald petrochemische Rohstoffe in der verarbeitenden Industrie zu ersetzen

Forschende des Fraunhofer WKI und Designerinnen und Designer aus dem greenlab der weißensee kunsthochschule berlin kooperierten im Rahmenforschungsprogramm des Fraunhofer-Netzwerks »Wissenschaft, Kunst und Design«, um Anwendungsmöglichkeiten für den pflanzlichen Rohstoff Lignin zu entwickeln. Heraus kamen unterschiedliche Plattenwerkstoffe für den Möbelbau und eine flexible Lederalternative für die Modeindustrie. Das Ziel liegt nun näher, mit Lignin petrochemische Rohstoffe in der verarbeitenden Industrie zu ersetzen.

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Forschende und Designschaffende finden Anwendungsmöglichkeiten für Lignin in einem Kooperationsprojekt. © Fraunhofer WKI (Manuela Lingnau)

Viele chemische Produkte wie Farben, Klebstoffe, Kunststoffe und Kunstfasern basieren auf aromatischen Kohlenstoffverbindungen. Derzeit stammen diese größtenteils aus fossilen Rohstoffen wie Erdöl, Erdgas und Kohle. Der pflanzliche Rohstoff Lignin ist eine vielversprechende Alternative, da er bereits aromatische Strukturen enthält und in der Papierindustrie massenweise als Abfallprodukt anfällt.

Allerdings lassen sich die petrochemischen Ausgangsstoffe nicht einfach durch Lignin ersetzen, da Lignin eine besondere Struktur aufweist. Die Idee der Kooperation zwischen den Forschenden des Fraunhofer WKI und Designschaffenden des greenlab – Labor für nachhaltige Designstrategien der weißensee kunsthochschule berlin im Projekt »Thinking Lignin Design« war, mithilfe von kreativen und experimentellen Methoden neue Perspektiven für die praktische Verwendung des nachwachsenden Rohstoffes Lignin zu finden.

»Aus Lignin lassen sich verschiedene Derivate mit unterschiedlichen Fließ- und Schmelzeigenschaften herstellen. Einige lassen sich beispielweise fein mahlen wie Kaffeepulver und daher gut verteilen. Andere sind ›weicher‹, aber dafür elastischer und könnten daher als Bindemittel für flexible Werkstoffe oder stoffartige Materialien interessant sein«, berichtet Projektleiterin Dr. Lydia Heinrich vom Fraunhofer WKI.

»Aber was kann man aus diesen Derivaten machen? Hier kamen die Designschaffenden der weißensee kunsthochschule berlin ins Spiel und haben das Projekt mir ihrer unkonventionellen Sicht und Herangehensweise bereichert«, erklärt Dr. Nina Ritter, Projektmitarbeiterin am Fraunhofer WKI.

Die Kooperationspartner haben geeignete Anwendungen für Lignin identifiziert und in Prototypen umgesetzt. Heraus gekommen ist ein umfassendes und erlebbares Archiv von Materialmustern in unterschiedlichsten Qualitäten. Mögliche Anwendungen für zukünftige Produkte sind ein stabiles Kompositmaterial, flexible Textilbeschichtungen und Prozesswerkstoffe zum Fügen von Verbindungen. Eingesetzt werden können die Materialien in festen Plattenwerkstoffen für den Möbelbau oder als flexible Lederalternative für die Modeindustrie.

Die Ergebnisse des Projekts werden unter dem Titel »Black Liquor« am 24. September 2020 um 18 Uhr im STATE Studio Berlin in Form einer digitalen Präsentation vorgestellt. Das öffentliche Zoom-Event wird mit integrierten Gesprächsrunden durchgeführt. Eine Anmeldung ist hier möglich: www.state-studio.com/program/black-liquor

Das Fraunhofer WKI ist neben weiteren 24 Fraunhofer-Instituten Mitglied im Netzwerk »Wissenschaft, Kunst und Design«, welches 2018 gegründet wurde. Mit seiner Arbeit möchte das Netzwerk die interdisziplinäre Zusammenarbeit zwischen angewandter Forschung, Kunst und Design fördern. Gemeinsame Forschungsprojekte, Ideenwettbewerbe und Ausstellungen bringen die Beteiligten zusammen. Die gegenseitige Inspiration öffnet den Blick für ungewöhnliche und neuartige Forschungsansätze zur Bewältigung komplexer gesellschaftlicher Herausforderungen. Website des Netzwerks: www.art-design.fraunhofer.de

Weitere Informationen zur Kooperation des Fraunhofer WKI mit dem greenlab der weißensee kunsthochschule berlin: www.greenlab.kunsthochschule-berlin.de/archive/projects/black-liquor

 

Zum Hintergrund

Nachhaltigkeit durch Nutzung nachwachsender Rohstoffe steht seit über 70 Jahren im Fokus des Fraunhofer WKI. Das Institut mit Standorten in Braunschweig, Hannover und Wolfsburg ist spezialisiert auf Verfahrenstechnik, Naturfaser-Verbundkunststoffe, Oberflächentechnologie, Holz- und Emissionsschutz, Qualitätssicherung von Holzprodukten, Werkstoff- und Produktprüfungen, Recyclingverfahren sowie den Einsatz von organischen Baustoffen und Holz im Bau. Nahezu alle Verfahren und Werkstoffe, die aus der Forschungstätigkeit hervorgehen, werden industriell genutzt.

Source: Fraunhofer WKI, Pressemitteilung, 2020-09-11.

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