BIOPOLYMER Innovation Award (3) - Foto Uwe Köhn
BIOPOLYMER Innovation Award (2) - Foto Uwe Köhn

Dr. Jürgen Ude (l.), Staatssekretär im Ministerium für Wirtschaft, Wissenschaft und Digitalisierung Sachsen-Anhalt, überreichte die Awards in Halle (Saale) an die drei Preisträger (Mitte v. l.r.) Mika Hurri (Arctic Biomaterials Oy, Tampere/Finnland, 3. Preis), Christoph Glammert (Biofibre, Altdorf, 1. Preis) und Anselm Gröning (Nölle Kunststofftechnik, Meschede, 2. Preis). Peter Putsch (r.), Vorstand des ausschreibenden Polykum e. V., gratulierte den Gewinnern im Namen der Jury. (Foto: Polykum/Uwe Köhn

Hochklassige Bewerbungen mit einer großen inhaltlichen Bandbreite bescherten den Juroren des Biopolymer Innovation Award einen anstrengenden Weg der Entscheidungsfindung. „Wir hätten durchaus mehr als drei Preise vergeben können“, befand Horst Stoye vom Ministerium für Wirtschaft, Wissenschaft und Digitalisierung Sachsen-Anhalt im Anschluss an die Jurysitzung.  Unternehmen aus Deutschland, Holland und Finnland hatten neueste Entwicklungen auf der Basis biologisch abbaubarer Kunststoffe für den von der gemeinnützigen Fördergemeinschaft Polykum ausgeschriebenen Wettbewerb eingereicht.

Unter den Bewerbern waren, wie von den Initiatoren angestrebt, überwiegend kleine und mittelständische Firmen und ein Einzelunternehmer. Bei den eingereichten Innovationen handelte es sich um Material- und Produktneuheiten unter anderem für das Bauwesen, für die Gastronomie, den Leichtbau, die Schreibwarenindustrie, den Sport- und Freizeitbereich sowie für die Verpackungsbranche.

Biopolymer Innovation Award – Auszeichnung für Eco-Spacer

Eco Spacer(R)

Aus dem Faserbund und PLA wird ein spritzgießfähiges Granulat hergestellt, dessen Rezeptur an die Anwendung und den Prozess angepasst ist. (Bildquelle: Biofibre)

BIOPOLYMER Innovation Award (1) - Foto Uwe Köhn

Christoph Glammert, Geschäftsführer der Biofibre aus Altdorf, überzeugte die Jury mit seinem Produkt BPB Eco Spacer VP. Mit dem neu entwickelten Streugranulat für Lagerung und Transport von Gehwegplatten erspart sein Unter-nehmen der Umwelt schon heute mehr Mikroplastik, als der Rhein pro Jahr ins Meer verfrachtet! Der Bauindustrie bietet seine Innovation endlich eine Lösung, nach der diese schon länger vergeblich suchte. (Foto: Polykum/Uwe Köhn)

Die Juroren entschieden sich nach eingehender Analyse und mehrstündiger, intensiver Diskussion für drei Finalisten, die „sich als Querdenker mit dem Einsatz biobasierter und bioabbaubarer Kunststoffe in neue Geschäftsfelder vorgewagt haben“, wie Peter Putsch, Vorsitzender des POLYKUM e. V., zusammenfasste. Die nominierten Produktentwicklungen wiesen nach Einschätzung des Gremiums „beachtliche wirtschaftliche und ökologische Potenziale“ auf und entfalteten zudem „besondere Vorbildwirkung für die jeweiligen Branchen“.

Mit dem ersten Preis zeichnete die Jury die Produktentwicklung von Biofibre aus Straubing aus. Die Idee für das Produkt ist ebenso einfach wie genial. Biofibre enwickelte bioabbaubare Kunststoffpellets, die Beton-Bodenplatten bei Transport und Lagerung vor Beschädigung schützen. Die bisher aus LDPE hergestellten Pellets gelangen auf Baustellen in Größenordnungen von mehreren Hundert Tonnen jährlich unkontrolliert in der Umwelt. Die Eco-Spacer können 2019 voraussichtlich 400 Tonnen Kunststoffabfall in der Umwelt werden du durch 97 % biobasiertes, nicht toxisches Material substituiert werden, erläuterte der Geschäftsführer der Biofibre, Christoph Glammert. „Und ganz wichtig: es zerfällt nicht zu Mikroplastik!“ Inzwischen empfiehlt ein Verband der Baubranche den Eco-Spacer als umweltfreundliche Alternative zu konventionellem Granulat. Aufgrund der großen Nachfrage wird eine Erweiterung der Produktpalette auch für größere Drücke wahrscheinlich, schätzt der Anbieter. Die Bioabbaubarkeit des Produkts wurde zwar noch nicht von unabhängiger Stelle zertifiziert, doch der Geschäftsführer betont: „Ich möchte an herausstellen, dass wir darauf achten, dass sämtliche Inhaltsstoffe öko-toxikologisch völlig unbedenklich und schwermetallfrei sind. Den Nachweis haben wir bereits über eine DIN EN 16785 Zertifizierung erlangt.“

Vom Nachteil zum Vorteil

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Die geringe Temperaturbeständigkeit von PLA wird zum Vorteil. Sie ermöglich das mehrfache Nachformen nach Erwärmung spart Kunststoffabfall. (Bildquelle: Nöll)

Nölle Kunststofftechnik aus Meschede erhielt den zweiten Preis für die Entwicklung der PLA-basierten Re-Cast Schiene. Der Cast dient zur Ruhigstellung von Frakturen. Im Unterschied zu bisher üblichen Kunststoffprodukten ist der Re-Cast durch IR-Wärme mehrfach nachformbar und am Ende der Nutzungsdauer kompostierbar. Herkömmliche PU-Schalen härten dagegen mit Wasser aus und können nach Nutzung nur teuer entsorgt werden können. „Alleine im Bereich der Immobilisationsprodukte, zu denen Re-Cast zählt, werden – je nach Statistik – nur in Deutschland im best Case 30 Tonnen und im worst Case 150 Tonnen Cast pro Jahr in Mülldeponien entsorgt und verbrannt! Wenn das keine Chance ist,“ freute sich Anselm Gröning, Geschäftsführer der Nölle Kunststofftechnik. Die Bioabbaubarkeit wurde als informeller Feldversuch in industrieller Kompostieranlage im Landkreis Meschede mit 150 kg Produktionsabfällen getestet. Nach üblicher Umschlagfrist waren Re+Cast-Materialien nicht mehr auffindbar. Der Hersteller gibt an, dass Re-Cast derzeit am Markt das einzige Immobilisationskonzept aus einem biobasierten und bioabbaubaren Kunststoff sei, welches mit vorgeformten Schienen in verschiedenen Größen arbeitet, so der Hersteller. Den Anstoß für die Entwicklung lieferte ein Orthopäde, der sich über die fehlende mehrfache Anpassbarkeit und die großen Mengen von Plastikmüll beklagte. Die Lösung aus PLA nutzt den vermeintlichen Nachteil der geringen thermischen Stabilität des Biokunststoffs und macht ihn zum Vorteil durch die Möglichkeit, das Produkt mehrfach durch Erwärmen nachzuformen.

PLA in kurzer Zykluszeit verarbeiten

Den dritten Platz erreichte Arctic Biomaterials Oy aus Tampere in Finnland mit ihren Arcbiox-Werkstoffen. Die Composit-Materialien zeichnen sich dadurch aus, dass nicht nur ihre Kunststoffmatrix kompostierbar, sondern auch die verstärkenden Glasfasern verrotbar sind. Die abbaubaren Glasfasern seien einzigartig auf dem Markt, erklärte Mika Hurri, Sales Manager von Arctic Biomaterials Oy. Die Bioabbaubarkeit des verstärkten PLA ist nach DIN EN 13432 vom TÜV Rheinland zertifiziert. Ein wesentlicher Vorteil des Materials ist, dass es – untypisch für PLA –temperaturbeständig bis 100 °C ist und bei vergleichsweise geringer Temperatur von 30 °C und kurzer Zykluszeit verarbeitbar ist. „Diese Materialien, HDTb 122 c und HDTb 96 C, sind revolutionär, da die Prozesszeit beim Spritzgießen typischerweise die größte Barriere für die Großserienproduktion ist,“ schwärmte der Experte. Die hohe mechanische Stabilität des Werkstoffs erlaubt Produkte mit geringer Wandstärke herzustellen, womit sich ein großes Anwendungsspektrum für den Biokunstsoff eröffnet.

Biokunststoff Kongress

BIOPOLYMER Innovation Award (4) - Foto POLYKUM

Einzelstücke von ansehnlichem Wert – nicht nur in Euro: Die Biopolymer Innovation Awards sind handgefertigte Einzelstücke, hergestellt aus biologisch abbaubarem Kunststoff auf einem Edelstahlsockel. Damit symbolisieren die Preise auch gegen-ständlich, wofür sie verliehen werden: wegweisende und zugleich umweltfreundli-che Lösungen der Kunststoffbranche. Die farbigen Platten wurden aus dem 2018 entwickelten kompostierbaren Kunststoff Bio-Elan der Exipnos aus Merseburg (Sachsen-Anhalt) hergestellt und mit vollständig biologisch abbaubaren Mas-terbatches der Firma Grafe aus dem thüringischen Blankenhain durchgefärbt. Der Edelstahlsockel steht für fortschrittliche Maschinen und Anlagen, mit denen die Kunststoffe verarbeitet werden. (Foto: Polykum e. V.)

Die feierlichen Preisverleihung  fand auf dem Kongress „Biopolymer – Processing & Moulding“ in Halle/Saale am 21. Mai statt. Der Hauptpreis war mit 2.000 Euro dotiert. Auf dem Kongress diskutierten die Biokunststoff-Experten Fragen wie: Mit welchen Verfahren lassen sich biobasierte, bioabbaubare Kunststoffe besonders schonend verarbeiten? Können Masterbatches zum Färben von Plastwerkstoffen 100 % „bio“ sein? Nach welchen Verfahren wird die Kompostierbarkeit von Bio-polymeren getestet und zertifiziert? Welche Faktoren machen den Markterfolg bioabbaubarer Kunststoffe aus? Ist eine Welt ohne Kunststoffmüll denkbar?

 

 

Biopolymer Innovation Award 2019

Der Jury des BIOPOLYMER Innovation Awards gehörten an:

  • Dr. Martin Bussmann, Teamleiter Biodegradable Packaging and Technical Marketing, BASF SE, Ludwigshafen.
  • Dr. Etwina Gandert, Redakteurin des Fachmagazins „Plastverarbeiter“, Hüthig GmbH, Heidelberg
  • Peter Putsch, Vorsitzender der POLYKUM e. V. – Fördergemeinschaft für Polymerentwicklung und Kunststofftechnik in Mitteldeutschland, Merseburg
  • Horst Stoye, Referent für Innovationspolitik im Ministerium für Wirtschaft, Wissenschaft und Digitalisierung Sachsen-Anhalt, Magdeburg
  • Prof. Dr. Susanne Vollberg, Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg und Vorstandsmitglied Science2Public Gesellschaft für Wissenschaftskommunikation, Halle (Saale)
  • Michael Walter, Sales Manager Packaging, Omya GmbH, Köln

Begründungen der Jury 

Platz 1: Biofibre GmbH, Altdorf – BPB ECO SPACER VP

Den 1. Preis verdient die Firma Biofibre nicht zuletzt angesichts des beachtlichen Umwelteffektes, den das Unternehmen mit seinem „BPB® ECO SPACER VP®“ erzielt. Obwohl erst Ende 2018 testweise eingeführt, konnten bis März 2019 bereits 80 Tonnen des Streugranulats an Beton- und Bodenplattenhersteller ausgeliefert und Bestellungen für weitere 160 Tonnen verbucht werden. Die realistische Verkaufsprognose für 2019 liegt bei 400 Tonnen. Wenn man davon ausgeht, dass nur ein Zehntel der dadurch ersetzten LDPE-Granulate bisher an Wegesrändern und in Wassergräben landeten (belastbare Zahlen existieren nicht), erspart das Produkt unserer Umwelt 40 Tonnen Mikroplastik pro Jahr. Das ist mehr, als der Rhein einer aktuellen Studie der Universität Basel zufolge an winzigen Kunststoffpartikeln ins Meer spült!

Die Firma Biofibre wurde durch eine zufällige Begegnung auf das Problem der Streugranulate aufmerksam. Bis dahin noch ohne Verbindung zur Bauwirtschaft, machte sie sich dessen Lösung zur Aufgabe. Selbst mehrjähriger Forschungsaufwand und erhebliche Entwicklungskosten konnten die Entscheider nicht von diesem Ziel abbringen. Mit einem Partner aus der Baubranche entstand schließlich ein Produkt, das dem bis dahin gängigen Standardgranulat in seinem Gebrauchswert nahezu 100-prozentig ebenbürtig ist, aber dessen Umweltbilanz ins Positive kehrt. Die ECO SPACER werden von Mikroorganismen bisherigen Tests zufolge im Boden in der Regel binnen zwei Jahren zu Kompost verstoffwechselt. Das rechtfertigt aus Sicht vieler Betonplattenhersteller sogar den im Vergleich mit Standardprodukten höheren Preis, wie die Verkaufszahlen eindrucksvoll beweisen.

Mit dem 1. Preis möchte die Jury Innovatoren aus der Kunststoffbranche ermuntern, besonders im vermeintlich Unscheinbaren, wenig Beachteten nach innovativen Lösungen zu suchen. Denn gerade hier liegen oft besonders große Verbesserungspotenziale, wie das Beispiel der ECO SPACER zeigt. So wird die Baubranche bisher kaum mit bioabbaubaren Produkten in Verbindung gebracht. Dabei ist sie der größte Kunststoffverbraucher und ‑anwender überhaupt!

Platz 2: Nölle Kunststofftechnik GmbH, Meschede – Re+Cast, biobased cast technology

Die Firma Nölle münzt mit ihrer Innovation einen oft beklagten Nachteil des biologisch erzeugten und bioabbaubaren Kunststoffes Polymilchsäure (PLA) in einen Vorteil um. Denn dass PLA in einem Temperaturbereich von etwa 55 bis 65°C „weich“ wird, macht das Unternehmen sich und seinen Kunden im medizinischen Bereich ebenso wie Patienten und unserer Umwelt zunutze. Mit Infrarotstrahlung erwärmt, lassen sich die Schienen mehrfach verformen und so im Heilungsverlauf an Veränderungen der zu behandelnden Körperpartie anpassen. Allein damit trägt das Produkt in relevantem Umfang dazu bei, Kunststoffabfälle zu vermeiden und Kohlendioxid einzusparen. Durch die Möglichkeit, re+cast® industriell zu kompostieren, wird dieser Umwelteffekt zusätzlich verstärkt. Pro Jahr werden verschiedenen Statistiken zufolge allein in Deutschland 30 bis 150 Tonnen Cast-Material (zumeist aus Polyurethan/PU) teuer entsorgt.

Mit ihrem Produkt nimmt die Nölle Kunststofftechnik GmbH nach Überzeugung der Jury eine Vorbildrolle im Medizinproduktemarkt ein. Was umso beachtlicher ist, als das 1947 gegründete Familienunternehmen zuvor noch nicht in diesem Segment aktiv war. Die Firma hat sich vor allem als Hersteller von Spritzgussteilen im Consumerbereich (unter anderem für die Raumgestaltung) sowie als Werkzeugbauer im Kunststoff-Spritzguss einen Namen gemacht.

Der Geschäftsführer wurde durch einen befreundeten Arzt eher zufällig auf das Problem aufmerksam. Bei der Suche nach Lösungen fand der Unternehmer kompetente Partner im Fraunhofer Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) in Potsdam sowie im St. Walburga Krankenhaus in Meschede. Mit beiden entwickelte er seine Idee anwender- und umweltfreundlicher Casts bis zur Produktreife.

Als sich im Verlauf der Praxistests herausstellte, dass in bestimmten Fällen eine Polsterung der re+casts® erforderlich ist, entwickelte das Unternehmen mit dem Sächsischen Textilforschungsinstitut in Chemnitz zudem einen neuartigen Filzwerkstoff, der diese Funktion erfüllt und nach Gebrauch mit den Schienen kompostiert werden kann. Auch diese Konsequenz möchte die Jury mit dem 2. Platz würdigen.

Platz 3: Arctic Biomaterials Oy, Tampere – ArcBiox Bioglasfaser-verstärkte PLA-Compounds

Seit Jahrzehnten forschen Wissenschaftler an biologisch abbaubaren Kunststoff-Compounds, die in mechanisch beanspruchten medizinischen Implantaten zum Einsatz kommen können. Die Firma Arctic Biomaterials Qy aus Tampere kommt diesem Ziel nach Überzeugung der Jury nun bemerkenswert nah.

Mit seinen glasverstärkten, PLA-basierten ArcBiox-Compounds verschiebt das 2014 gegründete Start-up die Grenzen mehrerer bisher bei PLA-Compounds für möglich gehaltener Parameter in neue Sphären. Die Bioabbaubarkeit nach der DIN EN 13432 ist durch den TÜV Rheinland zertifiziert.

Dass selbst Glasfasern kompostiert werden können, ist bislang einzigartig. Die von Arctic Biomaterials entwickelten Fasern werden unter dem Einfluss von Mikroben und Enzymen zu Alkalien, Salzen und Säuren abgebaut – und zwar nach Angaben des Unternehmens nicht nur unter industriellen Bedingungen, wie vom TÜV zertifiziert, sondern auch im heimischen Kompost und sogar im Meer.

Im Zusammenspiel mit der speziell modifizierten PLA-Matrix sorgen die Glasfasern  für Schlagzähigkeits- und Biege-Elastizitätswerte, die denen von verstärktem Polyamid und Polypropylen – den bislang typischen Materialien für technische Anwendungen – vergleichbar sind.

Zudem beeindrucken die PLA-basierten ArcBioxTM-Werkstoffe  mit einer für derartige Compounds untypischen Wärmeformbeständigkeit von über 100°C. Zugleich sind sie zum Teil schon mit Werkzeugtemperaturen von 30°C im Spritzguss verarbeitbar. Eine weitere Besonderheit bilden kurze Zykluszeiten von teilweise nur 20 Sekunden. Damit eignen sich die Bio-Kunststoffe aus Tampere hervorragend für die Großserienproduktion im Spritzguss, etwa von dünnwandigem Geschirr oder stabilen kompostierbaren Verpackungen. Bislang bilden lange Zykluszeiten (häufig 40 Sekunden und mehr) von Biokunststoffen hier regelmäßig noch eine große Hürde.

ist Redakteurin Plastverarbeiter. etwina.gandert@huethig.de

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