Aus der Branche

Im Juni 2023 fand die jährliche Mitgliederversammlung der Industrievereinigung Chemiefaser e. V. (IVC) statt, auf der die offiziellen Marktdaten für das abgelaufene Geschäftsjahr sowie Ausblicke auf das laufende Jahr bekannt gegeben wurden.

Seit vielen Jahren stagnierte das weltweite Produktionswachstum für alle Faserarten. Im Bereich der Chemiefasern wurde sogar ein leichter Rückgang der Produktionsmengen beobachtet. Vor diesem Hintergrund sei es bemerkenswert, so die IVC, dass China seinen Weltmarktanteil nicht halten konnte, sondern um einen Prozentpunkt zu Gunsten von Indien verlor.

Die weltweite Baumwollernte tendierte zur Erholung, konnte aber noch nicht an das Niveau der Jahre vor 2020 anknüpfen. Das leichte Wachstum scheint aber entkoppelt von einem grundsätzlichen Trend zu cellulosischen Fasern zu sein, deren Menge war im selben Beobachtungszeitraum leicht rückläufig.

Der Verband warnt, dass im Vergleich zur globalen Situation die Entwicklung der Chemiefaserbranche in Deutschland dramatische Züge annehme. Bezogen auf die ohnehin schlechten Vorjahre wurde 2022 ein weiterer mengenmäßiger Verlust von –28,5 % protokolliert. Ursachen sind Betriebsschließungen, die einerseits auf Insolvenzen und andererseits auf mangelnde Perspektiven an nachhaltigen und tragfähigen wirtschaftlichen Standortbedingungen in Deutschland zurück gehen. Besonders betroffen ist dabei die Produktion von Polyacrylnitril- und Polyesterfasern. Diese Entwicklung hat auch für die Arbeitnehmer sehr ernste Folgen: 24 % gut bezahlter Arbeitsplätze gingen in der deutschen Chemiefaserbranche im letzten Jahr unwiederbringlich verloren.

Der abflauende internationale Handel mit Chemiefasern geht einher mit der Schwächung der deutschen Produktion. Der deutsche Export brach ein (-24,3 %), wobei der innereuropäische Handel gegenüber den Exporten nach Asien an Bedeutung gewann. Die Menge an importierten Chemiefasern nahm nur leicht ab (- 4,1 %). Hier zeigten cellulosische Chemiefasern Zuwächse zu Lasten von synthetischen Stapelfasern (+12,9 % bzw. – 10,0 %).

Die verarbeitete Menge an allen Faserarten in Deutschland blieb gegenüber dem Vorjahr nahezu konstant (- 0,3 %). Chemiefasern fanden aber im Vergleich mit Wolle und Baumwolle weniger Einsatz (- 2,7 %). Speziell mit Blick auf den Bekleidungsbereich zeigt sich die vermehrte Hinwendung zu Wolle und Baumwolle, wenngleich auch Heimtextilien von diesem Trend nicht unbeeinflusst bleiben.

Die Befürchtung, so die IVC, sei nicht von der Hand zu weisen, dass der Einfluss des „Green Deal“ der EU-Kommission zu einer weiteren deutlichen Verschlechterung der Standortbedingungen für die deutsche Chemiefaserproduktion führen werde.

In Zeiten von Überkonsum und auffälliger Markenpräsenz entsteht ein neuer Trend: Quiet Luxury. Dieser Trend, der zurückhaltende Eleganz und nachhaltige Qualität in den Mittelpunkt stellt, findet seinen Ausdruck in der simply Kollektion von Speidel. Als Familienunternehmen, das seit 1952 nachhaltige Wäsche mit höchsten Qualitätsansprüchen in Europa produziert, ist Quiet Luxury für Speidel nicht nur ein modisches Statement, sondern ein Kernbestandteil der Unternehmensphilosophie.

Quiet Luxury bezieht sich nicht darauf, was alle sehen können, sondern auf das, was nur jene wertschätzen, die es verstehen: die Qualität der Materialien, die Handwerkskunst hinter jedem Detail und das luxuriöse Gefühl, das bleibt, auch wenn die Wäsche aus dem Blickfeld der anderen unter der Kleidung verschwindet. Die simply Kollektion von Speidel steht für diesen subtilen Luxus: hochwertige Wäsche, die sich sanft an den Körper schmiegt und für ein rundum gutes Gefühl sorgt.

Mit 93% CO2-neutraler Lyocellfaser TENCEL™ und 7% Elastan LYCRA® schafft simply ein neues Maß an Tragekomfort. Die Wasseraufnahmefähigkeit der klimaneutral zertifizierten Faser ist um 50 Prozent höher als bei Baumwolle. So wird Feuchtigkeit zuverlässig vom Körper weggeleitet, Bakterien und unangenehme Gerüche haben keine Chance. Die Designs von simply sind bewusst schlicht gehalten. Sie folgen der Quiet Luxury Philosophie und drängen sich nicht in den Vordergrund, sondern schaffen eine unaufdringliche Wohlfühlatmosphäre. Zu simply gehören drei moderne Slipformen: Minislip, Midislip und Pant. Ergänzt werden sie durch den Soft BH und den Schalen BH Triangle (erhältlich bis Cup D) sowie ein Achselhemd. Slips und Hemdchen begleiten dank flacher Verarbeitung und ohne störende Seitennähte bequem durch den Tag. simply gibt es in klassischem Schwarz und Weiß als auch in modernem Frappé und angesagtem Lapis.

Kelheim Fibres, Hersteller von Viskosespezialfasern, stellt auf dem diesjährigen Global Fiber Congress in Dornbirn seine neuesten Entwicklungen vor. Im Fokus stehen Innovationen, die nicht nur umweltfreundlich sind, sondern auch die europäische Lieferkette stärken.

Dr. Ingo Bernt, Projektleiter Faser- & Anwendungsentwicklung bei Kelheim Fibres, präsentiert in seinem Vortrag "Towards high performing plant-based AHP products - a joined approach of Pelz and Kelheim Fibres" gemeinsam mit Dr. Henning Röttger, Head of Business Development bei der PelzGROUP, die Entwicklung einer plastikfreien und dennoch leistungsstarken Slipeinlage. Die wasserabweisende Kelheimer Spezialfaser Olea spielt dabei eine entscheidende Rolle im Top- und Backsheet der Slipeinlage.

Dieses Produkt entstand aus dem Bestreben, umweltfreundliche Alternativen zu herkömmlichen Einweglösungen im Hygienebereich anzubieten, ohne dabei auf die gewohnt hohe Produktleistung zu verzichten.

Einen ähnlichen Ansatz verfolgt auch das zweite Projekt. Unter dem Titel "Performance Fibres meet Sustainable Design - example of a reusable Baby Diaper" werden Projektleiterin Natalie Wunder aus dem New Business Development Team von Kelheim Fibres zusammen mit Caspar Böhme, Mitgründer von Sumo, die waschbare und somit wiederverwendbare SUMO-Windel präsentieren. Die Windel wird aus biobasierten Materialien gefertigt und überzeugt durch eine einzigartige Konstruktion der leistungsstarken Saugeinlage mit Kelheimer Spezialfasern. Diese Kombination aus biobasierten Materialien und Wiederverwendbarkeit bietet im Vergleich zu herkömmlichen Babywindeln einen doppelten Umweltvorteil.

Sowohl die Slipeinlage als auch die SUMO-Windel werden komplett in Europa gefertigt, was kurze Transportwege und somit einen geringeren CO2-Abdruck mit sich bringt. Darüber hinaus stärken diese Innovationen die europäische Textil- und Nonwovensindustrie durch die Realisierung von Innovationen in Europa.

Die Lenzing Gruppe, Hersteller von Spezialfasern für die Textil- und Vliesstoffindustrien, hat umfassende technische Anpassungen an ihrem Standort in Purwakarta vorgenommen (PT. South Pacific Viscose). Lenzing hat seit 2021 mehr als EUR 100 Mio. investiert, um die bisherigen Produktionskapazitäten auf Spezialviscose umzustellen. Mit dem unmittelbar bevorstehenden Abschluss dieser Investition ist Lenzing besser aufgestellt, um die wachsende Nachfrage nach Spezialfasern zu decken.

Lenzing strebt eine Zertifizierung nach dem Standard des international anerkannten EU Ecolabels an. Das Produktportfolio würde somit Fasern der Marke LENZING™ ECOVERO™ für Textilien und Fasern der Marke VEOCEL™ für Vliesstoffanwendungen umfassen. Im Zuge dieser Investitionen hat sich Lenzing zum Ziel gesetzt, Emissionen am Standort deutlich zu reduzieren. Der Standort bezieht zudem seit kurzem Strom aus erneuerbaren Energien und treibt die Umstellung auf Biomasse voran, um die CO2-Emissionen pro Tonne Produkt bis 2030 um 50 Prozent zu senken und bis 2050 klimaneutral zu produzieren.

„Die Nachfrage nach Spezialfasern mit geringen Umweltauswirkungen wächst strukturell immer weiter. Insbesondere in Asien sehen wir ein enormes Wachstumspotenzial. Durch unsere Investitionen in Indonesien sowie in andere Standorte von Lenzing weltweit befinden wir uns in einer besseren Position, dieser wachsenden Nachfrage gerecht zu werden. Gleichzeitig arbeiten wir weiter unermüdlich daran, die Branchen, in denen wir agieren, noch nachhaltiger zu gestalten und den Übergang der Textilbranche von einem linearen zu einem zirkulären Modell, also zu einer Kreislaufwirtschaft, voranzutreiben“, so Stephan Sielaff, Vorstandsvorsitzender der Lenzing Gruppe.

Die Lenzing Gruppe, weltweiter Anbieter von Spezialfasern für die Textil- und Vliesstoffindustrien, ist mit dem Platin-Status im CSR-Rating von EcoVadis ausgezeichnet worden. Die Bewertung deckt umfassend die vier wichtigsten Praktiken im Bereich Corporate Social Responsibility ab: Umwelt, faire Arbeitsbedingungen und Menschenrechte sowie Ethik und nachhaltige Beschaffung.

Zum dritten Mal wurde Lenzing von EcoVadis, einem führenden internationalen Anbieter von Nachhaltigkeitsratings, für ihre Nachhaltigkeitsleistungen mit dem Platin-Status ausgezeichnet. Damit gehört Lenzing zum besten Prozent der von EcoVadis bewerteten Unternehmen.

EcoVadis hat sich seit seiner Gründung im Jahr 2007 zum weltweit größten und vertrauenswürdigsten Anbieter von Nachhaltigkeitsratings für Unternehmen entwickelt und ein globales Netzwerk von mehr als 100.000 bewerteten Unternehmen geschaffen. Der methodische Rahmen bewertet die Richtlinien, Maßnahmen und Aktivitäten von Unternehmen, sowie ihre veröffentlichten Berichte in Bezug auf Umwelt, Arbeits- und Menschenrechte, Ethik und nachhaltige Beschaffung.

Die Lenzing Gruppe hat sich im Einklang mit ihrer Nachhaltigkeitsstrategie „Naturally positive“ in jedem ihrer strategischen Kernbereiche ambitionierte Ziele gesetzt, um ihren Weg von einem linearen zu einem Modell der Kreislaufwirtschaft weiter zu stärken. Lenzing berichtet in ihrem Nachhaltigkeitsbericht jährlich über die entsprechenden Umsetzungsmaßnahmen und den erzielten Fortschritt. Dieses Maß an Verbindlichkeit und Transparenz wurde von EcoVadis in seiner Bewertung besonders positiv hervorgehoben. Der Ratinganbieter betonte außerdem die umfassenden Maßnahmen der Lenzing Gruppe in den Bereichen Umwelt, Ethik sowie Arbeits- und Menschenrechte.

"Viele Unternehmen sitzen bereits auf gepackten Koffern und haben ihre Investitionsentscheidungen sind getroffen." Deutschland sei gerade erneut dabei, sich in multiple internationale Abhängigkeiten zu begeben und seinen Abschied aus dem Kreis der Industrienationen vorzubereiten. So beurteilen der Geschäftsführer der Industrievereinigung Chemiefaser e.V. (IVC), Dr. Wilhelm Rauch, und der Ressortleiter Umwelt-& Chemikalienpolitik des Zentralverbands Oberflächentechnik e.V. (ZVO), Dr. Malte M. Zimmer gemeinsam mit verschiedenen Unternehmen die Konsequenzen aus dem Plan der European Chemicals Agency (ECHA), rund 10.000 Alkylsubstanzen zu verbieten.

Die EU lasse dabei die Folgen auf Schlüsseltechnologien wie beispielsweise die grüne Energiewende komplett außer Acht. Lithiumbatterien, Windräder, Brennstoffzellen, Computerchips - für PFAS existierten aktuell zumindest in Hightech-Anwendungen keine Alternativen. Bis auf wenige längere Ausnahmeregelungen seien aktuell 18 Monate als Übergangsfristen vorgesehen. Das sei ein ausreichendes Zeitfenster, um die Produktion in Europa abzuwickeln und nach neuen Standorten zu suchen, beispielsweise in den USA. Dort werde die Fluorchemie als Schlüsseltechnologie massiv aufgebaut und als kostbares Gut mit Exportverboten belegt.

IVC und ZVO monierten, dass das Innovationsvermögen der europäischen Industrie hergeschenkt werde und man anderen Ländern den Markt mit allen preislichen und wettbewerblichen Konsequenzen überlasse. Als besonders betroffene Branchen führten die Verbände die Medizintechnik, Schutzausrüstung, Flugzeugbau und Automobilelektronik, den Textilmaschinenbau und Industrietextilien an. Abluftfilter mit PTFE-Membranen oder aus PTFE-Fasern stellten in der Müllverbrennung und in Zementwerken den Umweltschutz sicher, so dass keine Schadstoffe in die Atmosphäre gelangten. Membranen für Wasserstoff-Brennstoffzellen, Wasserstoffelektrolyseure, Lithium-Ionen-Batterien aus Karbonfaservliesen und der fluorchemischen Protonenaustauscher Nafion-Membran würden in Zukunft verboten und damit die die Pläne für eine Wasserstoffenergiewende dauerhaft nicht umsetzbar.

Der internationale Technologiekonzern ANDRITZ hat in seinem Technikum in Montbonnot, Frankreich, eine neue Spunlace-Pilotanlage errichtet. Damit können Kunden und Partner Versuche zur Herstellung von Vliesstoffen aus recycelten und/oder natürlichen Fasern wie Hanf, Flachs und Baumwolle durchführen.

Die neue Pilotanlage zeichnet sich durch optimierte Vliesbildung und Verfestigung aus, die eine reibungslose Verarbeitung von empfindlichen und unregelmäßigen Fasern ermöglicht. Durch den innovativen Aufbau der Krempel wird die Qualität der Fasern geschützt und erhalten, und gleichzeitig werden hervorragende Produktivitätsraten erzielt.

Eine weitere Besonderheit dieser Pilotanlage ist das integrierte Digitalisierungssystem ANDRITZ Metris. Es ermöglicht den Betreibern, alle nützlichen Daten über die Kapazität und Leistung der Anlage zu sammeln und zu analysieren. Dies ist ein perfektes Instrument, um Kosten zu optimieren, Zeit zu sparen und Wartung vorausschauend zu planen.

Mit der neuen Anlage betreibt das Team von ANDRITZ Nonwoven nun zwei Spunlace-Pilotanlagen im Technikum Montbonnot. Die erste Anlage verfügt über optimierte Verfahren, zum Beispiel WetlaceTM, für die Verarbeitung verschiedener synthetischer und bio-basierter Fasern. ANDRITZ-Prozessexpert:innen sorgen dafür, dass in Montbonnot Spitzentechnologie und Know-how unter einem Dach verfügbar sind.

Nach dem auf der K 2022 verkündeten Einstieg in den Geschäftsbereich „Fasern und Textilien“ präsentiert der Recyclingmaschinen-Hersteller EREMA nun von 8. bis 14. Juni auf der ITMA in Mailand erstmals die speziell für PET Faser zu Faser Recyclingvorhaben entwickelte INTAREMA® FibrePro:IV Maschine. Durch die besonders schonende Materialaufbereitung und die effiziente Entfernung von Spinnölen lässt sich das damit produzierte rPET in Anteilen bis zu 100 Prozent wieder in die Produktion feinster Fasern rückführen.

PET gilt als Schlüsselmaterial für die Produktion von synthetischen Fasern. Rund zwei Drittel des Gesamtmenge an PET fließen in die Produktion von PET-Fasern für die Textilindustrie. Das macht deutlich, wie wichtig hochqualitative Recyclinglösungen für die Kreislaufwirtschaft sind. Durch die Kombination der bewährten INTAREMA® Technologie mit einem neuen IV-Uptimiser gelingt es EREMA, durch Spinnöle stark kontaminierte geschredderte PET-Fasermaterialien so aufzubereiten, dass aus dem Regranulat wieder feinste Fasern produziert werden können. Die Anlage, die ab sofort als INTAREMA® FibrePro:IV das Maschinenportfolio von EREMA ergänzt, zeichnet sich durch eine verlängerte Verweilzeit der PET Schmelz aus. Das ist ein wesentlicher Faktor für hohe Regranulatqualität, denn so lassen sich die erwähnten Spinnöle und andere Hilfsstoffe, die für eine bessere Verarbeitbarkeit der Neuwarefasern eingesetzt wurden, effizienter entfernen als in herkömmlichen PET-Recyclingverfahren. Nach der Extrusion wird im neuen IV-Uptimiser die intrinsische Viskosität (IV) durch Polykondensation der PET-Schmelze unter Hochvakuum wieder gezielt auf jenes Niveau erhöht, wie es für die jeweilige Faserproduktion unbedingt nötig ist. „Die Qualität, die wir inklusive Filtrierung mit diesem Recyclingprozess beim Output erreichen, ist so hoch, dass aus diesem rPET-Granulat feinste Fasern bis zu 2 dtex hergestellt werden können, und zwar bei einem rPET- Anteil von 100 Prozent“, so Markus Huber-Lindinger, Managing Director bei EREMA. PET-Faserabfälle aus Produktionsprozessen lassen sich so zu rPET-Filamentfasern, Teppichgarnen oder Stapelfasern weiterverarbeiten.

Liegt der Fokus für die Applikation „Faser und Textilien“ derzeit noch auf dem PET-Faserrecycling wird sich EREMA in einer nächsten Projektphase auch dem Recycling von gemischten Faserstoffen aus der klassischen Textilsammlung widmen. Um die Entwicklungsarbeit zu forcieren, hat die EREMA Gruppe ein eigenes Faser-Technikum geschaffen, in dem sich ein unternehmensübergreifendes Team mit Recyclinglösungen für Faser zu Faser Anwendungen befasst. Hier wird auch eine umfangreich ausgestattete und variable Recyclinganlage im Industriemaßstab betrieben. Sie ist mit der notwendigen Peripherietechnologie ausgestattet und steht auch Kunden für Testläufe zur Verfügung.

Butadien ist eine wichtige Plattformchemikalie, um Polymere – u.a. für die Produktion von Autoreifen – herzustellen. Bislang wird das Monomer aber meist auf Basis von Erdöl gewonnen. Eine alternative Syntheseroute haben Forschende des Fraunhofer UMSICHT im Rahmen des Projektes Power2C4 untersucht. Im Fokus: ein katalytisches Verfahren unter Einsatz regenerativ erzeugten Stroms.

»Butadien spielt eine wichtige Rolle bei der Herstellung von Polymeren«, ordnet UMSICHT-Wissenschaftler Marc Greuel ein. Neben Polybutadien, das in Autoreifen Anwendung findet, können Polytetrahydrofuran (PTHF), Polybutylenterephtalat (PBT) und Polybutylensuccinat (PBS) aus dem Monomer erzeugt werden. »Der Haken: Aktuell wird Butadien zu 95 Prozent als Nebenprodukt beim thermischen Zersetzen von Rohbenzin zu Ethen gewonnen – unter Ausstoß von Kohlendioxid. Zudem werden die Preise für Butadien perspektivisch ansteigen, da sich die Rohstoffbasis für Ethen immer mehr in Richtung Schiefergas verschiebt und dadurch die Produktionskapazität für Butadien sinkt.« Das Interesse an einem alternativen Herstellungsprozess ist also nicht nur aus Klimaschutzgründen groß.

Die Frage, wie eine nachhaltigere, emissionsärmere und auch günstige Syntheseroute aussehen kann, stand im Zentrum des Projektes Power2C4. Angesiedelt im Kompetenzzentrum »Virtuelles Institut – Strom zu Gas und Wärme« hat es Expertinnen und Experten des Fraunhofer UMSICHT, des Gas- und Wärme-Instituts Essen e.V., des Energiewirtschaftlichen Instituts an der Universität zu Köln, des Forschungszentrums Jülich, der Ruhr-Universität Bochum, des Wuppertal-Instituts und des ZBT Duisburg zusammengeführt. Ihre Zielsetzung: Flexibilitätsoptionen vor dem Hintergrund der Energiewende zu untersuchen. Im Fokus des Teilprojekts Power2C4 stand ein neues katalytisches Herstellungsverfahren unter Einsatz regenerativ erzeugten Stroms. Ausgangspunkt ist Ethanol, das zum Beispiel im Zuge einer Hydrierungsreaktion aus CO2 und elektrolytisch erzeugtem Wasserstoff gewonnen wird. Dieses Ethanol dient in einem zweiten Schritt zur Synthese von Butadien mittels des sogenannten Lebedev-Prozesses.

Vielversprechendes Katalysatorsystem identifiziert
Da der erste Schritt bereits Gegenstand zahlreicher Forschungsaktivitäten ist, konzentrierten sich Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler auf die Weiterveredlung des Ethanols zu Butadien und die Verfahrenskopplung beider Schritte. »Wir haben u.a. ein neues Katalysatorsystem auf Basis eines synthetischen Saponiten identifiziert und anschließend synthetisiert«, erklärt Dr. Barbara Zeidler-Fandrich vom Fraunhofer UMSICHT. Die Testung der katalytischen Aktivität erfolgte in einer eigens konstruierten Versuchsanlage. »Aufbauend auf einem ersten Screening haben wir aussichtsreiche Materialien weiter optimiert. Das Ergebnis: Verglichen mit dem unmodifizierten Ausgangsmaterial lässt sich die Butadien-Selektivität im Rahmen der Katalysatoroptimierung deutlich erhöhen. Allerdings ist auch klar geworden, dass noch weiteres Potenzial zur Verbesserung der Katalysatorperformance besteht.«

Nachhaltigkeitsbewertung des Power-to-Butadien-Prozesses
Wie nachhaltig dieser Power-to-Butadien-Prozess wirklich ist, haben Dr. Markus Hiebel und Dr. Daniel Maga vom Fraunhofer UMSICHT in einer Life Cycle Analysis (LCA) untersucht. Beleuchtet haben sie dabei – neben unterschiedlichen Katalysatoren – die Herstellungsmethode von Ethanol und die Relevanz der eingesetzte Energiequelle. »Wir konnten zeigen, dass der Lebedev-Prozess je nach verwendeter Ethanol- und Energiequelle das Potenzial hat, Butadien und damit auch Styrol-Butadien-Kautschuk aus biobasiertem Ethanol oder CO2-basiertem Ethanol herzustellen und CO2-Emissionen zu reduzieren«, so Daniel Maga. »Damit ermöglicht der Power2C4-Prozess die Nutzung alternativer Kohlenstoffquellen.« Besonders die Nutzung von Ethanol aus Restbiomasseströmen wie Bagasse oder Stroh eröffne Wege, Treibhausgasemissionen von Butadien deutlich zu reduzieren. Zudem führe ein Strommix mit immer höheren Anteilen an erneuerbaren Energien zur Möglichkeit, Treibhausgasreduktionen über Carbon-Capture-and-Utilization-Prozesse (CCU) zu realisieren.
 
FÖRDERHINWEIS
Das Kompetenzzentrum »Virtuelles Institut – Strom zu Gas und Wärme« wird gefördert durch das »Operationelle Programm zur Förderung von Investitionen in Wachstum und Beschäftigung für Nordrhein-Westfalen aus dem Europäischen Fonds für regionale Entwicklung« (OP EFRE NRW) sowie durch das Ministerium für Wirtschaft, Innovation, Digitalisierung und Energie des Landes Nordrhein-Westfalen.

Ein Novum in der Geschichte des BIOPOLYMER Innovation Awards: 2023 machen drei Innovationen aus Deutschland das Rennen um die international begehrten Trophäen unter sich aus! Ob der Hauptpreis nach Rheinland-Pfalz, Thüringen oder Hessen geht, wird traditionsgemäß erst auf dem Kongress „BIOPOLYMER – Processing & Moulding“ bekannt gegeben, der am 13. Juni in Halle (Saale) stattfindet. Preisverleihung und Tagung können wie in den letzten Jahren per Videostream kostenfrei in Echtzeit verfolgt werden.

Ist Deutschland noch innovativ genug, um in der Weltspitze ganz vorn mitzuhalten? „Wenn es darum geht, Kunststoffe und Kunststoffanwendungen auf biologischer Basis und für nichtfossile Kreisläufe zu entwickeln, lautet die Antwort: ja!“, ist Jury-Vorsitzender Peter Putsch nach den diesjährigen Nominierungen für den BIOPOLYMER Innovation Award überzeugt: „Mehrere deutsche Beiträge setzten in diesem Jahr die Benchmarks im Wettbewerb.“

Gingen Preise in den letzten nach Finnland, Italien, Belgien oder Brasilien, so nominierte die Jury in diesem Jahr erstmals ausschließlich deutsche Bewerber für den mit 2.000 Euro dotierten Hauptpreis.

Die Green Elephant GmbH aus Gießen macht sich für ihr Produkt CellScrew® unter anderem eine Eigenschaft des Biokunststoffs und klassischen 3D-Druck-Materials PLA (Polymilchsäure) zunutze, die bislang wenig Beachtung fand: seine hohe Biokompatibilität. Das Start-up stellt aus vollständig biobasiertem PLA in additiver Fertigung neuartige Zellkulturflaschen her, in denen Gewebezellen beispielsweise für Gen- und Zelltherapien oder für die Erforschung von Kosmetika und Medikamenten auf neue, komfortablere Weise vermehrt werden können. Forschung, Entwicklung und Industrie produzieren damit bedeutend effizienter und umweltfreundlicher als bisher. Eine archimedische Schraube sowie konzentrisch angeordnete Zylinder im Flascheninneren sorgen für eine riesige Oberfläche zur Anheftung der Zellen und für die automatische Benetzung der inneren Oberflächen mit Kulturmedium bei rollender Lagerung. Eine CellScrew® ersetzt bis zu 400 herkömmliche Zellkulturflaschen aus fossilen Kunststoffen. Selbst wenn das biobasierte PLA nach der Einmalverwendung aus Sterilitätsgründen nicht kompostiert, sondern verbrannt wird, entsteht dabei nur so viel CO2, wie zuvor in den Bioorganismen, aus denen der Werkstoff entstand, gebunden war.

Die SoBiCo GmbH aus Bad Sobernheim (Rheinland-Pfalz) verfolgt seit mehreren Jahren einen innovativen Ansatz, um das von Natur aus recht begrenzte Einsatzspektrum von PLA (Polymilchsäure) systematisch zu erweitern. „Die geringe Reißdehnung von reinem PLA ist zum Beispiel ein entscheidender Grund dafür, dass der Biokunststoff kaum als Verpackungsmaterial genutzt wird“, erklärt SoBiCo-Geschäftsführer Johannes Fuchs. Klassische Modifikationsversuche scheiterten meist am komplexen Migrations- und Kristallisationsverhalten von Weichmachern und anderen Additiven. Fuchs‘ Team fand mit dem Potsdamer Fraunhofer Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) eine eigene Lösung und taufte sie auf den Namen Plactid®. Hinter der Marke verbirgt sich eine PLA-Copolymer-Familie, die in einem neuartigen Verfahren – der reaktiven Compoundierung – hergestellt wird. Neben Lactid, das stets biobasiert ist, kommen dabei verschiedene Polyole zum Einsatz, die je nach Anwendungsfall aus biologischen oder fossilen Quellen stammen können. Die PLA-Copolymere lassen sich auf diese Weise gezielt von hart/ spröde bis weich/ duktil einstellen. So werden zum Beispiel weiche Folien von hoher Kristallinität möglich. Aber auch Spritzgusstypen mit einer deutlich höheren Kristallisationsgeschwindigkeit und Schlagzähigkeit als Standard-PLA können erzeugt werden. Darüber hinaus eignen sich die PLA-Copolymere auch als Additive zur Modifizierung von Standard-PLA.

Das Thüringische Institut für Textil- und Kunststoff-Forschung Rudolstadt (TITK) hat sich eines bislang ungelösten Problems angenommen, von dem jeder Mensch im Alltag umgeben ist: Klebstoffen. Sie stecken in fast jedem Produkt, enthalten zum allergrößten Teil Polymere, sind typische Einmalprodukte, in Recyclingprozessen kaum separierbar und enden so allzu oft als Mikroplastik in der Umwelt. Die Antwort der Thüringer Forscher auf diese Herausforderung heißt Caremelt® und ist ein biobasierter und bioabbaubarer Schmelzklebstoff, dessen Endeigenschaften und Anwendungsprofil mit denen etablierter Schmelzkleber vergleichbar sind. Die Formulierung aus Biopolymeren wie Polymilchsäure (PLA), Polybernsteinsäure (PBS), Terpen- und Kolophoniumharzen, natürlichen Wachsen und Zitronensäure-Derivaten ist nicht nur für kurzlebige Produkte wie Einkaufstüten, Windeln oder Kartonagen geeignet. Auch Schuhe, Textilien, Möbelteile, Fahrzeuginterieur oder Bücher lassen sich damit zuverlässig und dauerhaft zusammenfügen, wie Praxistests zeigten. Das Herstellungsverfahren wurde bereits so optimiert, dass die Formulierungen in einem kontrollierten Prozess reproduziert werden können.