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 Industrieunternehmen den direkten Einstieg in nachhaltige Werkstoffe, ohne dass bestehende Produktionsanlagen umgerüstet werden müssen. 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 auf PBS-Basis entwickelt, der in seinen Eigenschaften konventionelle Polyethylen-(PE)-Schäume in relevanten Anwendungsfeldern ersetzen kann. Zu diesen 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.
Für die Industrie ist besonders relevant, dass xPBS als sogenannte Drop-in-Lösung eingesetzt werden kann. Das Material lässt sich auf vorhandenen Extrusionsanlagen verarbeiten, ohne dass größere Investitionen in die Produktionsinfrastruktur notwendig sind. Dadurch können Unternehmen ihre Produktpalette kurzfristig nachhaltiger gestalten, ohne bestehende Fertigungsprozesse grundlegend zu verändern.
Interdisziplinäre Zusammenarbeit für industrielle Umsetzbarkeit
Der Projekterfolg beruht auf der engen Kooperation mehrerer Fraunhofer-Institute des CCPE, die entlang der gesamten Wertschöpfungskette Expertise eingebracht haben. Das Fraunhofer ICT verantwortete die Entwicklung der Rezeptur und des Extrusionsprozesses sowie das Upscaling auf industrienahe Anlagen. Parallel dazu konzentrierte sich das Fraunhofer IAP auf die Polymersynthese und die gezielte Anpassung der Materialeigenschaften.
Durch diese enge Verzahnung 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 denen etablierter LDPE-Materialien vergleichbar sind, und lassen sich stabil verarbeiten. Dies eröffnet vielfältige Einsatzmöglichkeiten in Bereichen, in denen bisher fossile Schaumstoffe verwendet werden.
Ökologisch bietet das Material wesentliche Vorteile: PBS ist biobasiert, biologisch abbaubar und aufgrund seiner thermoplastischen Eigenschaften recyclingfähig. Für Unternehmen bedeutet dies, dass Nachhaltigkeitsziele erreicht werden können, ohne Kompromisse bei der technischen Leistungsfähigkeit eingehen zu müssen.
Marktnähe als Wettbewerbsvorteil
Die erreichte Technologiereife verkürzt den Übergang von der Entwicklung zur industriellen Anwendung erheblich. Unternehmen profitieren von einem geringen Einführungsrisiko und einer klaren Perspektive für die Skalierung. Zudem können zukünftige regulatorische Anforderungen, insbesondere im Bereich Nachhaltigkeit und Recyclingfähigkeit, frühzeitig erfüllt werden.
Dadurch stellt xPBS nicht nur eine technologische Neuerung dar, sondern auch ein strategisches Instrument zur Positionierung gegenüber nachhaltigen Alternativen zu konventionellen Kunststoffschäumen.
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 Kooperation der Fraunhofer-Institute ICT, IAP, LBF und IVV wird eine lebensmittelkonforme, geschäumte Monomaterial-Verpackung auf PBS-Basis entwickelt, 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.
Das xPBS-Projekt zeigt, dass nachhaltige Kunststofflösungen bereits heute wirtschaftlich und industriell realisierbar sind und eröffnet Unternehmen konkrete Möglichkeiten, den Transformationsprozess aktiv mitzugestalten.
Weitere Informationen
Fraunhofer Cluster of Excellence Circular Plastics Economy (CCPE)
