Denkendorfer Forscher haben eine Methode entwickelt, wie sich aus dem Abfallprodukt einer Biogasanlage ein vielseitig verwertbarer Faserverbundstoff herstellen lässt.
Denkendorf - Massen von pflanzenhaltigen Gärresten fallen jedes Jahr in Biogasanlagen an. Allein im niederbayerischen Wolnzach, dem Zentrum der Hallertau, die als größtes Hopfenanbaugebiet Deutschlands gilt, sind es 50 000 Tonnen. Der Großteil davon wird entsorgt, obwohl es sich um wertvollen biologischen Rohstoff handelt. Angestoßen durch die dort ansässige Hopfenpower GmbH haben die Deutschen Institute für Textil- und Faserforschung in Denkendorf (DITF) nun eine Methode entwickelt, wie sich aus den Gärresten ein vielseitig verwertbarer Faserverbundstoff herstellen lässt. Beispielsweise für die Produktion von Möbelstücken.
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Ein von der Stuttgarter Schreinerei gefertigtes Modell hat Professor Markus Milwich, der stellvertretende Leiter des Kompetenzzentrums Polymere und Faserverbunde, auf seinem Schreibtisch stehen. Der promovierte Diplom-Ingenieur ist Feuer und Flamme für die innovative Entwicklung, für die seine Kollegin Marion Gebhardt, die sich derzeit im Mutterschutz befindet, als Projektleiterin verantwortlich zeichnet. „Das Thema Faserverbundstoffe dümpelt seit 30 Jahren vor sich hin“, sagt der Wissenschaftler. „Das Problem war immer die Matrix.“ Er meint damit den Kleber, der die Biomasse zu einem festen Verbundstoff macht. Aus der Masse haben die DITF mit der Hochschule Reutlingen ein Nassvlies entwickelt, das mit einem biobasierten Harzsystem zu einem Verbundwerkstoff gepresst wird. „Er ist belastbar und kann vielseitig verarbeitet werden“, erklärt Milwich. Die Schreinerei Nuding machte daraus etwa zwei Millimeter dicke Furnierplatten, mit denen Pressspanplatten für die Möbelproduktion überzogen wurden.
Bioharze als Kleber
Bei der Hopfenernte bleiben Rebenhäcksel übrig, die in Wolnzach in einer Biogasanlage, einer der größten ihrer Art in Bayern, zu umweltfreundlichem Bioerdgas umgewandelt werden. Rund 20 000 Tonnen Biogas werden nach Angaben von Horst Körger, dem Geschäftsführer der Hopfenpower GmbH, jedes Jahr in der dortigen Anlage produziert. Nur zu einem geringen Teil als Dünger verwertet wurde bislang der Stoff, der am Ende der Verwertungskette übrig bleibt: rund 50 000 Tonnen pflanzenhaltige Gärreste. Was tun mit diesem Wertstoff? Hopfenexperte Kröger stieß auf Faserforscher Milwich, was sich als Glücksfall erwies. Denn Milwich sucht seit mehr als 25 Jahren nach immer neuen Wegen, aus Naturfasern wie Flachs, Hanf, Jute oder Kenaf Verbundstoffe zu entwickeln.
Aus der Idee wurde nach ein paar Jahren ein Forschungsprojekt, das im Rahmen des Zentralen Innovationsprogramms Mittelstand (ZIM) durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie gefördert wird. Projektpartner sind außer Hopfenpower und der Schreinerei Nuding die Novis GmbH.
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Schichtstoffe sind in der Möbelindustrie sehr gefragt, da sie sehr flexibel gestaltet werden können. Der an den DITF entwickelte Verbundwerkstoff aus Gärresten, sei eine besonders nachhaltige Variante, erklärt Milwich. „Um ihn herzustellen, werden diese pflanzenhaltigen Reststoffe zunächst umweltschonend gereinigt.“ Diese Masse werde dann zu einem Nassvlies verarbeitet, das zusammen mit einem biobasierten Harzsystem zu einem Verbundwerkstoff gepresst wird. „Er ist belastbar und kann vielseitig verarbeitet werden“, sagt der Faserforscher.
Spektakulärer Pavillon
Das Projekt sei ein Beispiel für erfolgreiche Kreislaufwirtschaft und Wertschöpfung. „Gärreste als Industrierohstoff zu verwenden, ist eine umweltschonende Alternative zur bisherigen Nutzung als Dünger, die die Nitratbelastung der Böden erhöht und durch neue Verordnungen auch deutlich eingeschränkt wird.“ Bei der Produktion werde bewusst auf chemische Zusätze verzichtet. „Wenn bei der Gestaltung des Möbelstücks noch Verschnitt aus der Textilindustrie zum Einsatz kommt, ergeben sich nicht nur außergewöhnliche Designs, sondern ein weiterer Mehrwert für die Umwelt.“
Ein spektakuläres Beispiel dafür, wie Verbundfaserstoffe heute auch in der Architektur eingesetzt werden, ist der neue Forschungspavillon, der vor Kurzem auf dem Campus Stadtmitte an der Universität Stuttgart eingeweiht wurde. Kern der Konstruktion ist eine Aktiv-Biege-Struktur aus Naturfasern, die im Rahmen des Forschungsprojekts „LeichtPRO“ entwickelt wurde. Das Gerüst des Pavillons besteht aus bambusähnlich gezogenen Profilen aus natürlichen Flachs- und Hanffasern. In einer biegeartigen Gitterschalenkonstruktion wurden sie zu einer doppelt gekrümmten Oberflächenstruktur verarbeitet, die mit einer gespannten Membran verarbeitet ist.
Textil- und Faserforschung
Geschichte
Die Deutschen Institute für Textil- und Faserforschung (DITF) mit Sitz in Denkendorf wurden vor genau 100 Jahren gegründet. Sie gelten als Denkfabrik und Innovationsmotor der Wirtschaft. Mit mehr als 250 wissenschaftlichen und technischen Mitarbeitern decken die DITF die gesamte Wertschöpfungskette von Textilien ab, vom Molekül bis zum Endprodukt.
Innovationen
Wissenschaftler aus Denkendorf bringen in Kooperation mit Firmen aus dem In- und Ausland jedes Jahr 10 bis 15 textile Neuentwicklungen auf den Markt. Oftmals stehen dahinter auch öffentliche Forschungsprojekte. Fasern und Textilien werden heute als Hochleistungswerkstoffe konzipiert und gezielt für Schlüsseltechnologien in Architektur, Maschinenbau, Fahrzeugbau, Luft- und Raumfahrt, Medizin und Umwelttechnik entwickelt.