Prof. Dr. Oliver Türk
Wissenschaftlicher Leiter Transferstelle Bingen (TSB), Geschäftsführung ITB gGmbH
tuerk@tsb-energie.de
Tel: 0173 - 3045997
Biogene Werkstoffe
Vor dem Hintergrund steigender Energie- und Rohstoffpreise, endlicher Ressourcen, vermehrtem Recycling und der Notwendigkeit nachhaltigen Wirtschaftens erforscht die Transferstelle Bingen (TSB) mit verschiedenen Partnern innovative Werkstoffsysteme und ihre Anwendungen.
Mit dem Schwerpunkt für biogene Werkstoffe greifen wir die aktuellen Anforderungen der Industrie auf, Fragen zur Ökologie, zur Verarbeitbarkeit und zu den hochleistungsfähigen Eigenschaften zu vereinen.
Insbesondere biogene Duroplaste sind durch ihre mechanische, thermische und chemische Beständigkeit ideale Ausgangsmaterialien für naturfaserverstärkte Verbundwerkstoffe. So sorgte beispielsweise auf der Hannover Messe Industrie 2013 der Prototyp einer Smart-Motorhaube aus dem biogenen Verbundwerkstoff für Aufsehen – nicht nur in der Automobilbranche. Das hier verwendete Epoxidharz auf Basis von Pflanzenöl ist eines der seltenen Beispiele für solche biogenen Matrices für Duroplaste. Die zunehmende Ressourcenverknappung erzwingt ein Umdenken und einen Wandel der Einstellung von Verbrauchern. Oft sind neue, ökologisch überlegene Werkstoffe noch teurer als die etablierten Materialien und wenige Cent Einsparung wichtiger als das ökologische Gewissen. Die stoffliche Nutzung nachwachsender Rohstoffe deren thermischen Einsatz voranzustellen und insbesondere kurzlebige Produkte wie Plastiktüten oder Trinkbecher aus biogener Herstellung sind eine wichtige Zukunftsaufgabe.
Projekte der Biogenen Werkstatt
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HIPSTER
Im Projekt „HIPSTER“ soll ein biogener Hochleistungs-Verbundwerkstoff auf Basis von schädigungsarm isolierten Hanf-Bastrindenstreifen als Verstärkungsfaser sowie einem weitgehend biogenen Epoxidharz-System auf Basis epoxidierter Pflanzenöle bis zum Demonstrator-Niveau (Automobilbauteil) entwickelt werden.
HIKE
In der Konzeptionsphase von HIKE wurde ein Konzept für eine Umsetzungsphase (ab 09/2018) entwickelt. Thema ist die Nutzung biogener Stoffströme zur Herstellung von Intermediaten für die Kunststoffindustrie.
BioDuroZell
Das Ziel der von der Bundesregierung angestoßenen nationalen Forschungsstrategie "BioÖkonomie 2030" ist es, Deutschland zu einem führenden Forschungs- und Innovationsstandort in de Bioökonomie zu entwickeln. Im Fokus stehen hierbei eine am Stoffkreislauf orientierte, nachhaltige biobasierte Wirtschaft, die es neben der Sicherstellung der Ernährung der Weltbevölkerung möglich macht, nachwachsende Rohstoffe als Alternative zu Werkstoffen auf Basis von Erdöl zu etablieren. Hierzu kann das Projekt BioDuroZell einen entscheidenden Beitrag leisten.
Abutilon
Vor dem Hintergrund endlicher fossiler Ressourcen, dürften die Rohstoffe besonders interessant sein, die eine hohe Ausbeute der technisch nutzbaren Inhaltsstoffe sowie eine gute Verwertbarkeit der Rest- und Nebenprodukte ermöglichen. Innerhalb des Projektes "Abutilon" sollen erdölbasierte Kunststoffe durch biogene Alternativen ersetzt werden. Hier steht die ganzheitliche Nutzung der Pflanzen Schönmalve und Leindotter im Vordergrund.
BioCure
Im Rahmen des Forschungsprojektes „BioCure“ soll ein biogener Härter für duroplastische Epoxidharze unter der Nutzung von Reststoffströmen aus der Zellstoffherstellung entwickelt werden. Die gewonnenen Rohstoffe stehen hierbei nicht in Nahrungsmittelkonkurrenz und unterliegen einer kurzfristigen Erneuerung im natürlichen Stoffkreislauf.
Biogener Flammschutz
Im Projekt „Biogener Flammschutz" soll ein Verbundwerkstoff aus Naturfasern und einem überwiegend biogenen duroplastischen Harzsystem auf Basis epoxidierter Pflanzenöle mit einem weitgehend biogenen Flammschutzmittel (FSM) ausgerüstet werden. Das FSM basiert auf einjährig nachwachsenden Rohstoffen und dient als Ersatz für die üblichen mineralischen FSM wie Aluminiumhydroxid oder Ammoniumphosphate.
Biogenes Tablett
Im Rahmen des Forschungsprojektes „Biogenes Tablett“ soll ein Tablett insbesondere für Kantinen, Schnellrestaurants, Krankenhäuser und Altenheime entwickelt werden, das fast ausschließlich auf nachwachsenden Rohstoffen basiert und dennoch in der Anwendung mindestens ebenso beständig gegenüber Umwelteinflüssen (Feuchtigkeit, Chemikalien, mechanische Belastung) ist, wie die heute zumeist erdölbasierten Tabletts. Die erfolgreiche Entwicklung und Erprobung des Materials eröffnet auch für andere Nutzungsarten völlig neue Wege, etwa als Bauteil in der Automobilindustrie.
Projektsteckbrief Ökobilanzierung
Biogene Hochleistungsverbundwerkstoffe
Die hohe Relevanz biogener Werkstoffe gewinnt angesichts immer knapper werdender Ressourcen, stetig steigenden Energie- und Rohstoffpreisen und der Notwendigkeit die Wiederverwertbarkeit zu steigern, immer mehr an Aufmerksamkeit und Bedeutung. Die Transferstelle Bingen arbeitet an der Forschung und Entwicklung neuartiger biogener Hochleistungsverbundwerkstoffe, die insbesondere im Automobilsektor den Anforderungen an die Fahrzeuge der Zukunft gerecht werden.
Netzwerk Elektromobilität Rheinland-Pfalz
Modul 8a – Ökobilanzierung von Elektrofahrzeugen
Zur Einführung und Förderung der Elektromobilität in Rheinland-Pfalz wurde ein Netzwerk mit Partnern aus der Industrie, Energiewirtschaft, Kommunen, öffentlichen Betrieben, Verbänden und Wissenschaft eingerichtet. Die Projektinhalte teilen sich in 8 Module auf, wovon Modul 8a die Ökobilanzierung von Elektrofahrzeugen behandelt. An der TSB wurde die Aufgabenstellung auf die Erforschung eines Bauteils übertragen. So wurde aus biogenen Werkstoffen eine Motorhaube gefertigt und deren Ökobilanz erstellt.
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