Grundsatzuntersuchungen zur Formulierung vollständig biologisch abbaubarer Kunststoff-Compounds
Projektleiter: Dr. Marcus Krieg / Michael Sturm
Projektnummer: BMWi / ZIM - ZF4068922CM8
Laufzeit: 01.12.2018 bis 30.11.2021
Aufgabenstellung
Ziel des vorliegenden Projekts war die Entwicklung vollständig biologisch abbaubarer Polymer-Compounds, deren Kompostiereigenschaften die anerkannten Normen der Bioabbaubarkeit und Kompostierbarkeit von Kunststoffen und Kunststoffteilen (EN 13432 und DIN EN 14995:2007-03) erfüllen und gleichzeitig über diese hinausgehen. Die zu entwickelnden neuen Kunststoff-Compounds sollen vollständig kompostierbar sein und möglichst auch zu humusbildenden Stoffen abgebaut werden können. Dazu müssen Compounds aus Kunststoffen formuliert werden, die enzymatisch spaltbare Sollbruchstellen in der Polymerkette enthalten, z.B. Ester. Unter diesen Gesichtspunkten wurden im ersten und zweiten Berichtszeitraum acht unterschiedliche Polymere (jeweils auch verschiedener Typen) ausgewählt und im Verbund mit vier Füllstoffspezies und sechs Cellulose- und Stärkespezies in insgesamt 104 unterschiedlichen Compounds ausgetestet.
Ergebnisse
Im Rahmen des Forschungsprojektes wurden erstmals Polymercompounds entwickelt, die bezüglich ihrer mechanischen Eigenschaften in hinreichender Näherung denen für Baumschutzsäulen verwendeten Polymeren PE und PP entsprechen und die sich zusätzlich durch sehr gute biologische Abbaubarkeit auszeichnen. Erstmals sind damit Polymercompounds verfügbar, die biologisch vollständig abgebaut werden können und bezüglich ihrer Kompostiereigenschaften die anerkannten Normen der Bioabbaubarkeit und Kompostierbarkeit von Kunststoffen erfüllen und über diese gleichzeitig hinausgehen. Die entwickelten Compounds bestehen größtenteils aus natürlichen Rohstoffen. Die Final- Produktentwicklungen sind im Boden vollkommen kompostierbar und können zu humusbildenden Stoffen abgebaut werden. Damit kann ein wichtiger Beitrag geleistet werden, weitere Kontaminationen von Böden mit nichtabbaubaren Kunststoffmaterialien zu verhindern.
Anwendung
Das final entwickelte vollständig biologisch abbaubare Compound wird nach Abstimmung und Zustimmung aller Projektpartner nach Abschluss des Projektes in modifizierter Form unter Verwendung eines kostengünstigen Polymerregenerats und unter Einsatz von Stabilisatoren noch einmal kostenneutral hergestellt, foliert und umfassend von den Partnern praktisch getestet. Damit werden wichtige Voraussetzungen geschaffen, dass die gewonnenen Projektergebnisse in vermarktungsfähige Produkte überführt werden können.
