WIR! - Plant³: Paludi Produkt - Biobasierte Kunststoffprodukte aus Paludikultur
Hintergrund
Paludikultur bietet die einzige Möglichkeit Moore klima- und biodiversitätsschonend zu bewirtschaften. Um eine Umstellung von entwässerungsbasierter- hin zu einer nassen Bewirtschaftung von Moorflächen möglichst konfliktarm zu gestalten, müssen neuartige Konzepte und Möglichkeiten zur Wertschöpfung identifiziert werden. Klimaneutrale, nachwachsende Rohstoffe aus Mooren können ein großes Nutzungspotenzial für regionale Wertschöpfungsketten darstellen. Kombiniert mit der Treibhausgas-Senkenwirkung intakter Moore können zukunftsfähige Perspektiven für die Moorbewirtschaftung entstehen.
Ein wichtiger Treiber für diese Entwicklung besteht in Form der Erforschung von Möglichkeiten zur Substitution von klima- und umweltschädlichen Stoffen und Produkten. Viele derzeit bereits bekannte Produkte aus Moorpflanzen können erdölbasierte Verbrauchsgüter ersetzen. Baustoffe zur Dämmung von Häusern oder Torf-Ersatzsubstrate für den Erwerbsgartenbau sind nur zwei Beispiele bei denen besonders schädliche Materialien substituiert werden können.
Das Projekt Paludi-Produkt untersucht in Kooperation mit regionalen Akteuren die Möglichkeit zur Einbringung von Naturfasern aus Moorpflanzen in die Biokunststoff-Herstellung. Ausgehend von dem Wissen über die Pflanzen werden Fragen über deren Eignung in der Verarbeitung zu möglichst nachhaltigen Produkten untersucht. Ist es möglich biobasierte, kompostierbare Folien aus Paludikulturarten (z.B. Rohrkolben und Schilf) herzustellen? Können Fasern von Sauergräsern als Basis für biobasierte Kunstsoff-Formkörper dienen? Wie nachhaltig und umweltbelastend sind diese Produkte? Welche Möglichkeiten bieten die besonderen physikochemischen Eigenschaften der Moorpflanzen? In welchen Bereichen der Gesellschaft sind erdölbasierte Kunststoffe wirklich alternativlos, und wie sehen hierfür möglichst nachhaltige Konzepte aus?
Projektinhalt
Im Projekt werden die physikochemischen Eigenschaften verschiedener Moorpflanzen mit Fokus auf die Biokunststoffherstellung untersucht. Es werden für Biomasse aus verschiedenen Erntezeitpunkten chemische Analysen durchgeführt, wodurch Schadstoffe oder die Verarbeitung negativ beeinflussende Stoffe identifiziert, bzw. vermieden werden können. Möglich ist auch eine Optimierung von positiv wirkenden chemischen Stoffen. Darüber hinaus werden die morphologischen und physikalischen Eigenschaften der Biomasse geprüft. Es sollen verschiedene Methoden der Fasergewinnung getestet und Fasern optisch untersucht und charakterisiert werden. Die gesammelten Ergebnisse werden in Form von Steckbriefen veröffentlicht.
Die Nutzung der Fasern zur Produktion von (kompostierbaren) Biokunststoffen wird unter dem Aspekt der Umwelt- und Klimaverträglichkeit beleuchtet. Es soll eine Lebenszyklusanalyse für die im Projekt entstehenden Produkt-Prototypen durchgeführt werden. Darüber hinaus wird das Rohstoff-Potenzial der Region Nord-Ost für die im Projekt behandelte Wertschöpfungskette analysiert. Die Möglichkeit zum Aufbau eines Verarbeitungsstandortes wird unter monetären und ökologischen Gesichtspunkten erörtert.
Die im Projekt als geeignet identifizierten Naturfasern werden für die Entwicklung eines möglichst nachhaltigen Kunststoff-Compound eingesetzt. Eine breite Palette von Möglichkeiten zur Compoundherstellung wird geprüft und das beste Verfahren identifiziert. Die im Projekt entwickelten Materialmischungen werden auf ihre Tauglichkeit für eine großmaschinelle Produktion geprüft.
Als letzter Schritt ist die Erprobung der entwickelten Compounds in praktischen Verfahren vorgesehen. Die Prototypen werden mit gängigen Methoden abgeprüft und für passende Produktionsketten optimiert.
Projektziele
Die übergeordneten Ziele des Verbundvorhabens Paludi-Produkt sind:
1: Die Erschließung der Rohstoffquelle „Naturfasern aus Paludikultur“ für die Biokunststoffherstellung
2: Die Erprobung der Umsetzbarkeit zweier Wertschöpfungsketten mit Naturfasern aus Paludikultur im Bereich Biokunststoffe
Das Gesamtvorhaben umfasst vier grundlegende Arbeitsziele:
1 - Die Analyse der Biomasse aus Paludikultur auf chemischer und physikalischer Ebene
2 - die Entwicklung eines speziell angepassten Kunststoff-Compound Rezeptes
3 - die Übertragung des Compound Rezeptes auf großtechnische Anlagen
4 - die Beurteilung des CO2-Fußabdruckes der Produkt-Prototypen.
Projektbeschreibung
Titel:
WIR! – Plant³:
Paludi-Produkt – Biobasierte Kunststoffprodukte aus Paludikultur
Gefördert durch:
Plant³ des Programms "WIR! – Wandel durch Innovation in der Region" des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF), Fkz: 03WIR2212A
Laufzeit:
01.10.2022 bis 30.09.2025
Projektleitung an der Uni Greifswald:
Prof. Dr. Volker Beckmann
Verbundkoordination:
Verbundpartner:
Themenbereiche Paludikultur, Nachwachsende Rohstoffe und Lebenszyklusanalyse
Universität Greifswald,
Lehrstuhl AVWL und Landschaftsökonomie,
Partner am Greifswald Moor Centrum
Themenbereich Rezepturentwicklung von Kuststoff-Compounds
Institut für Polymer- und Produktiontechnologien e.V., Wismar
GERMAAT Polymer GmbH, Schwerin
Themenbereich Prototypen-Anfertigung und Branchenkompetenz
Saz – Schweriner Aus- und Weiterbildungszentrum e.V., Schwerin
Gefördert durch:
