Neuer Kunststoff aus Holzfaser?

Nicht ganz. Aber: Deutschen Forschern ist es gelungen, aus einem Nebenprodukt der Zelluloseproduktion einen leistungsfähigen Kunststoff herzustellen. Bis jetzt wird das Terpentinöl nur verheizt, aber in Zukunft könnte es zur Herstellung von Hochleistungs-Polyamiden genutzt werden.

Polyamide sind wichtige Kunststoffe, sie finden sich in Skibindungen genauso wie in Autos oder Kleidungsstücken. Kommerziell werden sie bislang meist auf Erdölbasis hergestellt; es gibt nur wenige „grüne“ Alternativen, etwa auf Rizinusöl basierende Polyamide. Biobasierte Verbindungen sind in der Herstellung oft deutlich teurer und können sich daher auf dem Markt bislang nur dann gegenüber Erdölprodukten durchsetzen, wenn sie besondere Eigenschaften aufweisen.

Konkurrenz für Erdöl

Ein Forschungsteam der Fraunhofer-Gesellschaft und der Technischen Universität München (TUM) hat nun eine neue Polyamid-Familie entwickelt, die sich aus einem Nebenprodukt der Zelluloseproduktion herstellen lässt – ein gelungenes Beispiel für eine nachhaltigere Wirtschaftsweise mit biobasierten Materialien. Die unter Leitung von Volker Sieber, Professor für Chemie biogener Rohstoffe an der TUM, entwickelten neuen Polyamide überzeugen durch spezielle Eigenschaften, die sie für viele Anwendungen attraktiv machen. Gute Voraussetzungen also, gegenüber den erdölbasierten Produkten konkurrenzfähig zu sein und sich am Markt zu etablieren. Ausgangsstoff für die neuen Polyamide ist „3-Caren“, der unter anderem in Terpentinöl vorkommt.


Gewinn an Nachhaltigkeit

Aus industrieller Sicht überzeugend ist, dass die Synthese quasi in einem „Topf“, also einem Reaktionsbehälter passiert. Dieses „one-pot“-Verfahren ermögliche es nicht nur, die Kosten erheblich zu reduzieren, sondern bedeute auch einen deutlichen Gewinn an Nachhaltigkeit, so Sieber. Der Ausgangsstoff 3-Caren lässt sich nämlich aus dem Terpentinöl mit verhältnismäßig geringem Aufwand in hoher Reinheit herausdestillieren; bislang wurde das Terpentinöl in den Zellulosefabriken nur verheizt. „Wir verwenden es als wertvollen Ausgangsstoff für Kunststoffe“, sagt Sieber. „Das ist eine enorme Wertsteigerung.“ Auch stehe man beim Terpentinöl nicht in Flächenkonkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion wie bei Rizinusöl, welches ebenfalls zu Polyamiden weiter verarbeitet werden kann.

 

 Paul_Stockmann_und_Dr._Van_Opdenbosch

Die beiden Autoren, Paul Stockmann (links) und Dr. Van Opdenbosch, mit dem Reaktor, in dem das polymerisationsfähigen Monomer aus dem Naturstoff 3-Caren hergestellt wurde.

Aufnahmeort: Fraunhofer IGB Bio-, Elektro- und Chemokatalyse BioCat, Institutsteil Straubing.

 

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