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Biobasiert und bioabbaubar: neue Rohstoffe für umweltverträgliche Schmierstoffe

Projektstart "PHAt"Biobasiert und bioabbaubar: Neue Rohstoffe für umweltverträgliche Schmierstoffe

Schmierstoffe und Gleitlacke kommen in der (Automobil-)Industrie vielfach zum Einsatz. Bei der Innenausstattung von Autos etwa verhindern Gleitlacke Geräusche bei Türverkleidungen, Abdeckblenden oder Ledersitzen. Die enthaltenen Verdickungsmittel werden meist aus Metallseifen oder Erdöl-basiert hergestellt. Im Rahmen der Entwicklung neuer, besonders umweltverträglicher Bioprodukte soll sich das nun ändern. Das kürzlich gestartete BMBF-Projekt PHAt erforscht Verdickungs- und Bindemittel aus biotechnologisch hergestelltem PHA (Polyhydroxyalkanoate), die eine nachhaltige Alternative zu herkömmlichen Produkten darstellen.

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Innenausstattung eines Autos

Neuer Ansatz mit biobasierten Polyestern
PHA sind natürlich vorkommende Polyester, die von Bakterien als Reservestoffe für Kohlenstoff und Energie produziert werden. Die Idee, diese Biopolymere als Verdickungs- und Bindemittel für die Herstellung von Schmierstoff-Anwendungen und Gleitlacken zu nutzen, ist neu und vielversprechend, erklärt Dr. Inna Bretz vom Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (Umsicht) in Oberhausen: »PHA wird biotechnologisch hergestellt. Als Kohlenstoffquelle für die produzierenden Mikroorganismen können wir biogene Reststoffe verwenden. Somit sind die aus dem PHA resultierenden Schmiermittel sowohl biobasiert als auch bioabbaubar.«

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Dr. Bretz koordiniert das Projekt PHAt, das Fraunhofer Umsicht gemeinsam mit Industriepartnern umsetzt. Zunächst sollen die gewünschten Eigenschaften für verschiedene Schmierstoff-Anwendungen festlegt werden. Hierbei sind vor allem Fließeigenschaften, Löslichkeit sowie thermische und oxidative Stabilität relevant. Anschließend sollen verschiedene PHA-Modifikate entwickelt und bezüglich ihrer Eigenschaften optimiert werden.

Das Projektteam
Neben der Projektkoordination leistet Fraunhofer Umsicht die Vorstudien zu PHA-basierten Verdickungs- und Bindemitteln im Labormaßstab. Des Weiteren sind zwei mittelständische Partner beteiligt – Fritzmeier Umwelttechnik GmbH & CO. KG verantwortet die biotechnologische Herstellung von PHA, Unaverachemlab GmbH ist für die chemische PHA-Modifikation zuständig. Als Großindustrie und Vermarkter wird Fuchs Schmierstoffe GmbH schließlich die neuen Verdickungs- und Bindemittel in Schmierstoffen und Gleitlacken anwendungsnah prüfen.

PHAt wird für drei Jahre im Rahmen der Fördermaßnahme »Maßgeschneiderte biobasierte Inhaltsstoffe für eine wettbewerbsfähige Bioökonomie« durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit 1,25 Millionen Euro gefördert. Angestoßen wurde das Projekt innerhalb des Kooperationsnetzwerks »BioPlastik«, das durch die IBB Netzwerk GmbH gemanagt wird. Die Partner des Netzwerks treffen sich zweimal jährlich zum Networking und um neue Projektideen anzustoßen. Das achte BioPlastik-Netzwerktreffen fand Ende Oktober bei Fraunhofer Umsicht in Oberhausen statt.

Über das Kooperationsnetzwerk Bioplastik
Lebensmittelverpackungen, Tragetaschen, Spielzeug oder Funktionstextilien – in allen diesen Produkten sind typischerweise petrobasierte Kunststoffe enthalten. Diese können in der Natur nur sehr schlecht abgebaut werden. Die Reste reichern sich als unerwünschter und umwelt- bzw. gesundheitsschädlicher Kunststoffmüll an, z. B. im Meer. Die Partner des Kooperationsnetzwerks Bioplastik haben es sich deshalb zur Aufgabe gemacht, technische Projekte zur Entwicklung von innovativen, biobasierten, abbaubaren und gleichzeitig preisgünstigen Biopolymeren durchzuführen. Materialien aus Bioplastik – insbesondere Materialien aus den bisher wenig vermarkteten Polyhydroxyalkanoaten (PHA) – sollen dadurch deutliche Marktanteile an Massenprodukten gewinnen. Darüber hinaus stellen die Partner hohe Nachhaltigkeitskriterien an die Herstellung der Biopolymere und die Materialien selbst.

Initiator und Management des Kooperationsnetzwerks Bioplastik ist die Industrielle Biotechnologie Bayern Netzwerk GmbH. Die Zusammenarbeit der Partner im Kooperationsnetzwerk wurde von Januar 2014 bis Dezember 2016 im Rahmen des Zentralen Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM) des BMWi gefördert. Das bundesweite Förderprogramm ist technologie- und branchenoffen und unterstützt mittelständische Unternehmen sowie Partner aus der Wissenschaft. Anfang 2017 wurde Bioplastik durch Eigenbeiträge der Partner verstetigt.

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