Ziel
Das Ziel des Verbundvorhabens „BeBIO2“ ist es, eine verstärkte Langzeitnutzung von biobasierten Kunststoffen und Verbundwerkstoffen zu ermöglichen und nachhaltig zu forcieren. Durch Langzeituntersuchungen einschließlich der Simulation verschiedener Umwelteinflüsse sollen Kenntnisse über die Langlebigkeit von biobasierten Kunststoffen und Verbundwerkstoffen ermittelt werden. Die generierten Ergebnisse sollen in eine bereits bestehende Datenbank einfließen, um sie vor allem interessierten Unternehmen zugänglich zu machen. Des Weiteren gilt es, neue Anwendungsfelder für biobasierte Kunststoffe und Verbundwerkstoffe zu identifizieren.
Aufgaben
- Untersuchung der Langzeitbeständigkeit wichtiger biobasierter Kunststoffe und Verbundwerkstoffe
- Optimierung der Langlebigkeit von biobasierten Kunststoffen und Verbundwerkstoffen
- Einspeisen der generierten Daten in eine in der Industrie etablierte Datenbank
- Ermittlung neuer Anwendungsfelder für biobasierte Kunststoffe und Verbundwerkstoffe
- Herstellung von Musterbauteilen zur Forschung und Präsentation
Status Quo
Biobasierte Kunststoffe und Verbundkunststoffe werden derzeit vor allem in kurzlebigen Verpackungen eingesetzt. Die Vorgängerstudie (Bio-Resist FKZ 22001017) hat gezeigt, dass viele Unternehmen auch in anderen Anwendungsbereichen gerne auf biobasierte Kunststoffe umsteigen würden. Allerdings führt die nicht vorhandene bzw. unzureichende Datenlage zur Beständigkeit der biobasierten Werkstoffe häufig zu einer eher konservativen erdölbasierten Werkstoffauswahl. Sollen zukünftig vermehrt Kunststoffe aus nachwachsenden Rohstoffen in langlebigen Anwendung zum Einsatz kommen, so muss eine bessere Wissenslage auf diesem Gebiet generiert werden.
Vorteile
Aufbauend auf der Studie Bio-Resist soll die Datenlage zur Beständigkeit zahlreicher biobasierter Kunststoffe und Verbundwerkstoffe verbessert und öffentlich zugänglich gemacht werden. Durch die enge Kooperation von Forschungseinrichtungen mit mehr als 50 Industriepartnern ist die Praxisrelevanz der Ergebnisse für die Unternehmen gewährleistet und es kann eine direkte Verwertung realisiert werden.
Die Untersuchungen zielen auf die Beständigkeit gegenüber verschiedenen Umweltfaktoren ab. Es gilt, die Einflussfaktoren branchenabhängig zu identifizieren und verschiedene Alterungsszenarien zu entwickeln. Auf Bauteile im Motorraum wirken demnach andere Einflüsse (Fette, Öle, usw.) als auf Spielzeug (Reinigungsmittel, usw.) oder Elektroartikel (Temperatur, usw.). Außerdem wird die Beständigkeit von Verarbeitungsparametern und Struktureigenschaften beeinflusst. Es sollen deshalb unterschiedliche Produkte verschiedenster Branchen geprüft werden, um geeignete biobasierte Kunststoffe so zu optimieren, dass sie in den entsprechenden Produktsparten Anwendung finden können.
Projektdaten und -partner
Das Forschungsvorhaben „BeBIO2 - Beständigkeit von Biokunststoffen und Bioverbundwerkstoffen“ wird realisiert von:
- Teilvorhaben 1: Koordination - Universität Kassel - Fachbereich 15 Maschinenbau - Institut für Werkstofftechnik - Fachgebiet Kunststofftechnik (2220NR089A) https://www.fnr.de/Projekförderung/Projektdatenbank der FNR/2220NR089A
- Teilvorhaben 2: Datenbank - Altair Engineering GmbH (2220NR089B) https://www.fnr.de/Projekförderung/Projektdatenbank der FNR/2220NR089B
- Teilvorhaben 3: Erhöhung der Hydrolysebeständigkeit von PLA - Universität Stuttgart - Fakultät 4 Energie-, Verfahrens- und Biotechnik - Institut für Kunststofftechnik (IKT) (2220NR089C) https://www.fnr.de/Projekförderung/Projektdatenbank der FNR/2220NR089C
- Teilvorhaben 4.1: Datengeschützte Modellierung der Alterung - Machine Learning - Altair Engineering GmbH (2220NR089D) https://www.fnr.de/Projekförderung/Projektdatenbank der FNR/2220NR089D
- Teilvorhaben 4.2: Datengeschützte Modellierung der Alterung - Klassische Modelle - Universität Kassel - Fachbereich 15 Maschinenbau - Institut für Werkstofftechnik - Fachgebiet Kunststofftechnik (2220NR089E) https://www.fnr.de/Projekförderung/Projektdatenbank der FNR/2220NR089E
- Teilvorhaben 5: Biokunststoffe für medizinische Anwendungen - Universität Kassel - Fachbereich 15 Maschinenbau - Institut für Werkstofftechnik - Fachgebiet Kunststofftechnik (2220NR089F) https://www.fnr.de/Projekförderung/Projektdatenbank der FNR/2220NR089F
- Teilvorhaben 6.1: PLA-Stärke-Blends für technische Büroausstattungen und Spielzeug - Versuchsstand für künstliche Alterung - Universität Kassel - Fachbereich 15 Maschinenbau - Institut für Werkstofftechnik - Fachgebiet Kunststofftechnik (2220NR089G) https://www.fnr.de/Projekförderung/Projektdatenbank der FNR/2220NR089G
- Teilvorhaben 6.2: PLA-Stärke-Blends für technische Büroausstattungen und Spielzeug - Struktur-Eigenschaftsbeziehungen und Modifizierungen - Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) (2220NR089H) https://www.fnr.de/Projekförderung/Projektdatenbank der FNR/2220NR089H
- Teilvorhaben 7.1: Cellulosefaserverstärkte Biokunststoffe im Consumerprodukte-Bereich - Bioverbundwerkstoffe - Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) (2220NR089I) https://www.fnr.de/Projekförderung/Projektdatenbank der FNR/2220NR089I
- Teilvorhaben 7.2: Cellulosefaserverstärkte Biokunststoffe im Consumerprodukte-Bereich - Alterungsversuche - Universität Kassel - Fachbereich 15 Maschinenbau - Institut für Werkstofftechnik - Fachgebiet Kunststofftechnik (2220NR089J) https://www.fnr.de/Projekförderung/Projektdatenbank der FNR/2220NR089J
- Teilvorhaben 8.1: Naturfaserverstärkte Bio-PA Composite für Elektronik und Automotive - Charakterisierung der Compounds - Universität Kassel - Fachbereich 15 Maschinenbau - Institut für Werkstofftechnik - Fachgebiet Kunststofftechnik (2220NR089K) https://www.fnr.de/Projekförderung/Projektdatenbank der FNR/2220NR089K
- Teilvorhaben 8.2: Naturfaserverstärkte Bio-PA Composite - Universität Stuttgart - Fakultät 4 Energie-, Verfahrens- und Biotechnik - Institut für Kunststofftechnik (IKT) (2220NR089L) https://www.fnr.de/Projekförderung/Projektdatenbank der FNR/2220NR089L
- Teilvorhaben 9.1: Naturfaserverstärkte PHBV-Compounds für Elektrowerkzeuggehäuse - Prüfmethodik, Werkstoffweiterentwicklung - Universität Stuttgart - Fakultät 4 Energie-, Verfahrens- und Biotechnik - Institut für Kunststofftechnik (IKT) (2220NR089M) https://www.fnr.de/Projekförderung/Projektdatenbank der FNR/2220NR089M
- Teilvorhaben 9.2: Naturfaserverstärkte PHBV-Compounds für Elektrowerkzeuggehäuse - Compoundierung - Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) (2220NR089N) https://www.fnr.de/Projekförderung/Projektdatenbank der FNR/2220NR089N
- Teilvorhaben 10.1: Innenraumbauteile aus Bio-PA für die Automobilindustrie - Werkstoffoptimierung - Universität Stuttgart - Fakultät 4 Energie-, Verfahrens- und Biotechnik - Institut für Kunststofftechnik (IKT) (2220NR089O) https://www.fnr.de/Projekförderung/Projektdatenbank der FNR/2220NR089O
- Teilvorhaben 10.2: Innenraumbauteile aus Bio-PA für die Automobilindustrie - Beständigkeit - Universität Kassel - Fachbereich 15 Maschinenbau - Institut für Werkstofftechnik - Fachgebiet Kunststofftechnik (2220NR089P) https://www.fnr.de/Projekförderung/Projektdatenbank der FNR/2220NR089P
- Teilvorhaben 11: Naturfaserverstärkte Lignin-basierte Epoxidharze - Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) (2220NR089Q) https://www.fnr.de/Projekförderung/Projektdatenbank der FNR/2220NR089Q
- Teilvorhaben 12.1: Hochgefüllte PE-Ligninblends für den Bau-/Außenbereich - Beständigkeit - Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) (2220NR089R) https://www.fnr.de/Projekförderung/Projektdatenbank der FNR/2220NR089R
- Teilvorhaben 12.2: Hochgefüllte PE-Ligninblends für den Bau-/Außenbereich - Charakterisierung - Universität Stuttgart - Fakultät 4 Energie-, Verfahrens- und Biotechnik - Institut für Kunststofftechnik (IKT) (2220NR089S) https://www.fnr.de/Projekförderung/Projektdatenbank der FNR/2220NR089S
Projekt-Laufzeit:
Oktober 2021 – Dezember 2024
Weiterführende Informationen finden Sie hier: