Advanced BIObased polyurethanes and fibres for the autoMOTIVE industry with increased environmental sustainability
Projektleiter: Dr. Marcus Krieg / Dr. Thomas Reußmann
Projektnummer: EU / BIOMOTIVE
Laufzeit: 01.06.2017 bis 30.11.2021
Aufgabenstellung
Fahrzeuge bestehen aus verschiedenen Materialien, von denen ein erheblicher Anteil (20 % w/w) Kunststoffe sind, darunter auch Polyurethane. PU ist von grundlegender Bedeutung, da es dank seiner Eigenschaften das Gesamtgewicht des Fahrzeugs reduzieren kann, was auch zu einem geringeren Kraftstoffverbrauch führt. Immer mehr Fahrzeughersteller und -zulieferer setzen auf biobasierte Alternativen, die aus erneuerbaren Rohstoffen gewonnen werden. Aber ein biobasierter Kunststoff, der die technischen Eigenschaften von PU nachahmen kann und auch die erforderliche Ästhetik und Haptik bietet, wurde noch nicht entwickelt.
Das BIOMOTIVE-Projekt ebnet den Weg für die Produktion und anschließende Marktdurchdringung von biobasierten Kfz-Innenraumteilen mit verbesserter technischer Leistung, verbessertem Umweltprofil und wirtschaftlicher Wettbewerbsfähigkeit, mit dem Ziel, die fossilen, nicht biologisch abbaubaren Gegenstücke zu ersetzen. Im Rahmen des Projekts werden innovative und fortschrittliche biobasierte Materialien mit einem erhöhten biobasierten Anteil (60 bis 80%), d.h. thermoplastische Polyurethane, duroplastische 2-Komponenten- Polyurethanschäume und regenerierte Naturfasern aus erneuerbaren Biomasse-Rohstoffen hergestellt, die nicht in Konkurrenz zu Lebens- und Futtermitteln stehen, wobei innovative Produktionstechniken eingesetzt werden. Diese Materialien werden für die Innenausstattung von Fahrzeugen (Türgriffe und Sitze) validiert und weisen fortschrittliche Eigenschaften in Bezug auf Feuerbeständigkeit, mechanische Festigkeit und Flexibilität sowie eine verbesserte Recyclingfähigkeit der Altprodukte auf. Das Projekt zielt auch darauf ab, ein innovatives Verfahren für die Herstellung von 100 % biobasierten NIPUs mit feuchtigkeitsabweisenden Eigenschaften zu demonstrieren. Die Einbeziehung externer industrieller Akteure durch gezielte Verbreitungsveranstaltungen wird den Weg für die Ausweitung der Marktanwendungen der entwickelten Biomaterialien ebnen: regenerierte Fasern aus Papierzellstoff in der Textilproduktion und biobasierte TPUs in naturbasierten Lösungen im Bausektor.
Ergebnisse
Im Rahmen des Biomotive-Projekts entwickelten das TITK und Metsä Fibre (Teil der Metsä Group) ein neuartiges Herstellungsverfahren für die Umwandlung von Holzzellstoff in zellulosehaltige Chemiefasern und demonstrierten das neuartige und nachhaltigere Herstellungsverfahren erfolgreich im Pilotmaßstab. Die Ergebnisse haben das weitere Scale-up stark unterstützt, da die Metsä Group in einem separaten Projekt den Prozess in den Demo- Maßstab überführt hat. Das Biomotive-Projekt förderte auch die Entwicklung neuer nachhaltiger und recycelbarer biobasierter Fasermaterialien in Form von Textilien und Verbundstoffen in Fahrzeugen und anderen Anwendungen. So wurden Gewebe aus neuartigen holzbasierten Regeneratfasern in Fahrzeugsitzen demonstriert. Darüber hinaus wurde ein neues faserverstärktes biobasiertes TPU-Verbundmaterial und dessen Herstellungsverfahren entwickelt.
Anwendung
Die neuen Anwendungsbereiche, insbesondere im Zusammenhang mit Fahrzeuginterieur, erweitern künftige Marktchancen für Papierzellstoff als langlebigen Biowerkstoff mit Mehrwert.
