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Naturfasercompounds   Naturstoffgebundene Faser-Compounds
Ein vollständig biologisch abbaubarer Verbundwerkstoff



Mag. (FH) Rudolf Bintinger, Projektmitarbeiter bei der Entwicklung eines naturstoffgebundenen Faser-Compounds, erzählt uns in einem Interview, welche Nachwachsenden Rohstoffe verwendet wurden, was Unternehmen brauchen, um selbst Compounds herzustellen, und wie breit die Palette an Anwendungsmöglichkeiten für Naturfaser-Verbundwerkstoffe ist.



Rudolf Bintinger
Mag. (FH) Rudolf Bintinger, Gruppe Angepasste Technologie


www.nawaro.com: Welche Idee stand hinter dem FdZ-Projekt zur Entwicklung von Naturfaser-Compounds?

Bintinger: Die Idee dahinter war, ein Naturfaser-Compound zu entwickeln, das ausschließlich aus Nachwachsenden Rohstoffen gefertigt ist. Diese Compounds sind meistens sogenannte Vlies-Werkstoffe, und die bekanntesten Produkte daraus, Dämmmatten, sind meist aus Hanf oder Flachs und haben eine Stützfaser aus Polyester, also auf Basis eines fossilen Kunststoffes.
Bei diesem Projekt haben wir versucht, ebendieses Polypropylen zu ersetzen, und uns auch überlegt, wie können wir die Rohstoffkosten weiter heruntersetzen, indem wir zum Beispiel Stroh und Flachs verwendet haben – vor allem jene Flachsfasern, die ein Abfallprodukt bei der Leinenproduktion darstellen, wo die hochwertigen Fasern für die Stoffherstellung verwendet werden.
Die Zielprodukte waren Produkte für die Verpackung und auch für Zwischenwände – da war die Idee, ein Objekt zu entwickeln, das einen monolithischen Aufbau hat und schnell auf- und abgebaut werden kann.

Welches Bindemittel wurde dann verwendet?

Es wurden mehrere Bindemittel untersucht, einerseits von unserem Projektpartner von der Zuckerforschung Tulln, da haben wir verschiedene Stärkeprodukte getestet und auch Dextrine, und weiters haben wir andere Produkte auf biologischer Basis untersucht, nämlich vor allem Polylactid, also polymerisierte Milchsäure, die aus Pflanzen hergestellt wird, die viel Stärke enthalten, zum Beispiel Mais.
Dabei handelt es sich um einen Thermoplasten, also wie Polypropylen, mit ähnlichen technischen Eigenschaften, nur dass er eben biologisch abbaubar ist.

Zwischenwandsystem im S-House
Zwischenwandsystem aus Strohfasern und Kunststoff im S-House, Böheimkirchen

Es wurden ja mehrere Produkte aus dem Naturfaser-Compound entwickelt, was waren die spannendsten für Sie?

Also bei der monolithischen Wand war’s ja ganz klar, dass die entwickelt wird, die war auch sehr interessant, weil sie sehr schnell aufstellbar ist, also z. B. für Büros, wo man mobile Trennwandlösungen vorsieht.
Der andere Teil waren die Verpackungsformteile. Den Begriff der Verpackungsformteile kann man ja sehr weit spannen, das heißt, der kann reichen von Lebensmittelverpackungen bis hin zur Verpackung sozusagen für den verstorbenen Körper des Menschen. Und da gibt’s natürlich schon sehr spannende Produkte, weil gerade im Bereich Bestattungswesen Produkte gesucht werden, die biologisch abbaubar sind, aber trotzdem ein gewisses Design aufweisen sollen. Und da eröffnen diese Materialien interessante Möglichkeiten. Es gibt auch bereits Produkte am Markt, wie zum Beispiel Urnen, die aus biologisch abbaubaren Materialien hergestellt werden. Ebenso Papiersärge und Produkte aus anderen Werkstoffen, zum Beispiel aus nass zermahlener Zellulose (z.B. Hempstone), die auch für Sargprodukte verwendet werden und die da auch in einem höherpreisigen Segment sind. Das ist also ganz interessant, was man da noch weiterentwickeln kann oder könnte.
Was noch sehr spannend war, war natürlich auch das Produkt, das wir mit den Studenten der FH Salzburg entwickelt haben. Da wurden als Verpackungsformteil zwei Frisbees hergenommen, in der Mitte kann man das Packgut hineingeben. Das hat den Vorteil, dass dieses Verpackungsformteil dann nicht zum Wegwerfen gedacht ist, sondern dass man damit nachher auch spielen kann.

Zum richtig Wegwerfen also.

Genau. Und noch ein Vorteil ist: Wir haben dazu auch eine Pressform machen lassen, sodass damit gut zu demonstrieren ist, was alles mit dem Material möglich ist.

Bei welchen Produkten könnte man sagen, das ist eine bestimmte Klasse, die sich besser verkaufen lässt, gerade weil sie aus Naturfasern sind?

Die Palette ist sehr breit, das hängt eben auch mit den Eigenschaften dieses Naturfaser-Compounds zusammen. Wie vorher erwähnt, gibt es diese losen, lockeren Dämmmatten aus Hanf und Flachs, und genauso sieht eigentlich das Startprodukt von unserem Naturfaser-Compound aus. Das ist eine Matte mit sehr niedriger Dichte, man kann sie also als Dämmstoff einsetzen, bis hin zu hochstabilen Platten, die den Vorteil haben, dass sie formbar sind. Man kann sie also mit Formpressen in die gewünschte Form bringen. Das kann reichen von Zwischenwänden bis hin zu sehr dünnen Produkten, wie eben Frisbees oder Sessellehnen oder Sitzflächen.

NFC Frisbees mit PLA
Formteile aus verschiedenen Naturstofffasern im Verbund mit Polylactid-Klebstoff

Das heißt, es gibt ein Ausgangsprodukt, das Vlies, und das könnten verschiedene Betriebe auch für verschiedene Produkte verwenden – welche Anlagen sind dafür notwendig?

Notwendig dafür sind Formpressen. Um plattenförmige Werkstoffe herzustellen, braucht man eigentlich nicht viel, außer Pressen mit einer ausreichenden Leistung, damit kann man einfache Plattenwerkstoffe herstellen. Für die Formpressung selber ist es dann notwendig, dass man eigene Formen aus Stahl fertigt, dann wird das Naturfaser-Compound vorgewärmt, vorgepresst und in der Pressform ausgeformt.

Welche Betriebe verwenden diese Anlagen schon, zum Beispiel für andere Rohstoffe als Naturfasern?

Alle Unternehmen, die Dämmstoffe mit Kunststoffen als Stützfasern herstellen, haben diese Anlagen, und dort könnte man auch dieses Produkt herstellen. Es ist ein kleiner Unterschied: Bei Dämmmatten aus Flachs zum Beispiel hat man Flachs und diese Stützfaser, und bei uns hat man eben Flachs, Stroh und die Stützfaser, das heißt, man braucht einen Behälter mehr, der dieses Gut zuführt.

Gibt es Synergiemöglichkeiten, zum Beispiel mit Betrieben aus der Landwirtschaft, um die Rohstoffe zu bekommen?

Ja, die Rohstoffe sind ein sehr wichtiger Faktor, weil die Qualität einfach stimmen muss. Das Stroh wird aufgefasert, und dazu kommen eigentlich nur sehr wenige Betriebe in Frage, nämlich genau die, die solche Anlagen zur Verfügung haben. Mit einem unserer Kooperationspartner gibt es da eine Quelle, die über die notwendigen Kapazitäten und über ein bestehendes Netz aus Landwirten verfügt.

Entwürfe der Studierenden der FH Salzburg
Entwürfe aus Naturfasercompounds der Studierenden der FH Salzburg


Das heißt, die einzelnen Landwirte müssten die Aufbereitung nicht machen, sondern es könnte quasi eine Station dazwischen geben, die das Stroh von den Landwirten bekommt und dann bearbeitet?

Genau.

Gibt es Ideen, wie die Projektergebnisse weiterentwickelt werden könnten?

Zur Weiterentwicklung des Naturfaser-Compounds wäre wichtig, dass man die Eigenschaften, beispielsweise zur maximalen Formtiefe, noch genauer untersucht. Die Zusammensetzung der Materialanteile ist für einen Prototypen gut, aber könnte noch weiter optimiert werden, das heißt, der Anteil des Klebers könnte reduziert werden. Bzw. hat sich hier auch in der Zwischenzeit einiges getan mit Biokunststoffen, man könnte sich also auch ansehen, gibt es zum Beispiel Biokunststoffe mit höherer Temperaturbeständigkeit? Die könnte noch verbessert werden bei diesem Produkt, damit man es noch vielfältiger einsetzen kann.
Was bereits sehr gut gelingt, ist, diese Produkte wasserabweisend zu gestalten, weil man sie einfach mit biologisch abbaubaren Folien kaschieren kann. Auch bei unserem Frisbee sieht man sehr schön, dass man hier sehr viele unterschiedliche Oberflächen herstellen kann.

Zum Schluss: Was sind die drei häufigsten Fragen, die Ihnen zum Naturfaser-Compound gestellt werden?

Die drei häufigsten Fragen sind: Kann ich das kaufen? Die Frisbees stellen wir im S HOUSE aus, und das finden die Leute sehr ansprechend. Die zweite Frage ist dann meistens: Woraus bestehen sie? Und die dritte Frage ist, was man noch mit dem Material machen kann. Vor allem Architekten und Produktdesigner finden das Material interessant. H: Vielen Dank für das Interview.

Das Interview wurde von Magdalena Burghardt (GrAT) durchgeführt.



 
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