Biobasierter Schaumstoff als Ersatz für erdölbasierte Materialien ohne Produktionsumstellung
Ein neu entwickelter Extrusionsschaum auf Basis von Polybutylensuccinat (PBS), realisiert durch das Fraunhofer Cluster of Excellence Circular Plastics Economy (CCPE), ermöglicht Unternehmen den direkten Einsatz nachhaltiger Werkstoffe, ohne dass Investitionen in neue Produktionsanlagen notwendig sind. Die wesentlichen Vorteile umfassen eine reduzierte CO2-Bilanz, die Einhaltung regulatorischer Vorgaben sowie wirtschaftliche Effizienz.
Entwicklung eines biobasierten PBS-Extrusionsschaums
Im Rahmen des Projekts „PBS-Extrusionsschaum“ (xPBS) wurde ein biobasierter Schaumstoff aus Polybutylensuccinat entwickelt, der konventionelle Polyethylen-(PE)-Schäume in bedeutenden Anwendungsbereichen ersetzen kann. Dazu zählen Verpackungen, Schutz- und Transportlösungen sowie Anwendungen im Bauwesen. Aufgrund zunehmender regulatorischer Anforderungen und wachsender Nachhaltigkeitsansprüche steigt die Nachfrage nach biobasierten Materialien insbesondere in diesen volumenstarken Märkten.
Ein entscheidender Vorteil für die Industrie besteht darin, dass xPBS als sogenannte Drop-in-Lösung konzipiert ist. Das Material lässt sich auf bestehenden Extrusionsanlagen verarbeiten, ohne dass größere Umbauten oder Investitionen erforderlich sind. Dies ermöglicht eine kurzfristige Umstellung auf nachhaltigere Produkte, ohne bestehende Produktionsprozesse grundlegend zu verändern.
Interdisziplinäre Zusammenarbeit für industrielle Umsetzbarkeit
Die Entwicklung basiert auf der engen Kooperation verschiedener Fraunhofer-Institute des CCPE, die ihr Fachwissen entlang der gesamten Wertschöpfungskette eingebracht haben. Während das Fraunhofer ICT die Rezeptur- und Prozessentwicklung sowie das Upscaling auf industrienahe Anlagen verantwortete, konzentrierte sich das Fraunhofer IAP auf die Polymersynthese und die gezielte Modifikation der Materialeigenschaften.
Durch die Kombination von Material- und Prozessentwicklung konnte ein PBS-Schaumstoff geschaffen werden, der sowohl im Labor als auch unter realitätsnahen Produktionsbedingungen überzeugt. Anja Dennard, Projektleiterin am Fraunhofer ICT, betont: „Unser Ziel war es, eine Materiallösung zu entwickeln, die unmittelbar in der Industrie einsetzbar ist. Die Herstellung von PBS-Schäumen mit Eigenschaften vergleichbar zu PE im industrienahen Maßstab stellt einen bedeutenden Fortschritt dar.“
Balance zwischen Leistungsfähigkeit und Nachhaltigkeit
Die entwickelten PBS-Schäume erreichen Dichten, die mit etablierten LDPE-Materialien vergleichbar sind, und lassen sich stabil verarbeiten. Dadurch eignen sie sich für zahlreiche Anwendungen, in denen bisher fossile Schaumstoffe verwendet wurden.
Ökologisch bietet PBS entscheidende Vorteile: Das Material ist biobasiert, biologisch abbaubar und aufgrund seiner thermoplastischen Eigenschaften recycelbar. Unternehmen können somit ihre Nachhaltigkeitsziele verfolgen, ohne Kompromisse bei der technischen Leistungsfähigkeit eingehen zu müssen.
Technologische Reife und Marktvorteile
Die erreichte Technologiereife verkürzt den Übergang von der Entwicklung zur industriellen Anwendung erheblich. Unternehmen profitieren von einem niedrigen Einführungsrisiko und einer klaren Skalierungsperspektive. Zudem lassen sich zukünftige regulatorische Anforderungen im Bereich Nachhaltigkeit und Recyclingfähigkeit frühzeitig erfüllen.
Damit stellt xPBS nicht nur eine technologische Innovation dar, sondern auch ein strategisches Instrument, um sich im Wettbewerb durch nachhaltige Alternativen zu konventionellen Kunststoffschäumen zu positionieren.
Ausblick: Erweiterung auf Lebensmittelverpackungen mit xPBS-food
Das im Januar 2026 gestartete Folgeprojekt xPBS-food zielt darauf ab, die Technologie auf den sensiblen Bereich der Lebensmittelverpackungen zu übertragen. In Zusammenarbeit der Fraunhofer-Institute ICT, IAP, LBF und IVV soll eine lebensmittelkonforme, geschäumte Monomaterial-Verpackung auf PBS-Basis entwickelt werden, die funktionale und sensorische Anforderungen erfüllt und gleichzeitig recyclingfähig oder biologisch abbaubar ist. Dieses Projekt erschließt ein weiteres wachstumsstarkes Anwendungsfeld und demonstriert die Skalierbarkeit der Technologie in neue Märkte.
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