05.02.2018, 08:15 Uhr

Forscher auf dem Weg zur Unabhängikgeit von fossilen Rohstoffen

München - Erdöl wird in unserer Industriegesellschaft nicht nur als Brennstoff verwendet, es ist in vielen Produkten des täglichen Lebens verarbeitet. Forscher des Fraunhofer-Instituts für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung (IFAM) leisten nun einen Beitrag zur Reduzierung fossiler Rohstoffe.

Fossile Rohstoffe sind zwar begrenzt, aber noch ist die Produktion zahlreicher Produkte von endlichen Ressourcen abhängig. Der Einsatz biobasierter Ersatzstoffe ist das Ziel. Forschende am Fraunhofer IFAM haben jetzt eine Lösung gefunden, wie eine Grundierung für Lacke ohne petrochemische Rohstoffe auskommen kann.

Lignin als alternative zu petrochemischen Stoffen

Besonders interessante Ersatz-Rohstoffe sind solche, die nicht in Konkurrenz zur Herstellung von Nahrungsmitteln oder Biobrennstoffen stehen und gleichzeitig in großen Mengen vorhanden sind. Wie beispielsweise Lignin, dem neben der Zellulose am häufigsten vorkommenden Naturstoff. Lignin ist unter anderem ein Nebenprodukt bei der Papierherstellung. Aber auch in Bioraffinerien fallen große Menge davon als Abfallprodukt bei der Herstellung von Bioethanol an.

Lignin als wissenschaftliche Herausforderung

Der Holzstoff Lignin ist zwar als Ersatz-Rohstoff interessant, konnte sich aber bisher nicht durchsetzen. So ist die genaue chemische Zusammensetzung der Lignin-Masse zum Beispiel davon abhängig, ob sie aus der Papierproduktion stammt und mit anderen Stoffen versetzt ist oder, ob sie bei der Herstellung von Biokraftstoff angefallen ist. Dementsprechend komplex ist die Produktion eines stets gleich reagierenden Stoffes. "Die meisten bisherigen Ansätze basierten darauf, aus dem Lignin monomere Ausgangsstoffe herzustellen, die stets dieselben Eigenschaften aufweisen. Aufgrund der unterschiedlichen Zusammensetzung der Ausgangsmasse ist dies recht komplex", erklärt Yvonne Wilke am Fraunhofer IFAM.

Neuer Lignin-Ansatz von Fraunhofer

Die Fraunhofer-Forscher haben einen anderen Ansatz gewählt und produzieren zunächst einen Grundstoff, der sich innerhalb bestimmter Grenzen gleich verhält. Die Experten des Fraunhofer IFAM transformierten das Standardisierte-Gemenge dann weiter und konnten es so als Rohstoff für Bindemittel für Primer-Formulierungen einsetzen. Das Resultat ist ein Primer, der Schlüsseleigenschaften wie Korrosionsschutz, Haftung oder Applizierbarkeit aufweist, die mit Grundierungen vergleichbar sind, die auf petrochemischen Rohstoffen basieren.

Lack-Grundierung aus Pflanzenresten in der Autoindustrie

Biobasierte Lösungen sind besonders interessant, beispielsweise in der Automobil-Industrie. Durch ihren Einsatz kann die CO2-Bilanz deutlich verbessert werden. Und da die Lack-Grundierung auf Ligninbasis des Fraunhofer IFAM mit herkömmlichen Primern vergleichbare Eigenschaften aufweist, müssten auch hinsichtlich der Qualität keine Abstriche hingenommen werden. Fazit: "Die Unabhängigkeit von fossilen Rohstoffen ist ein großes Ziel. Vor allem, wenn man die Vielzahl von Produkten bedenkt, die noch auf fossilen Rohstoffen basieren", sagt Wilke. "Mit unserem Projekt konnten wir ein paar Schritte vorankommen und zeigen, dass Lignin bei der Herstellung von Grundierungen oder Klebstoffen eine echte Alternative ist und uns der Unabhängigkeit von petrochemischen Stoffen näher bringt."

Quelle: IWR Online

© IWR, 2018