Alternative Baumaterialien: Myzelwerkstoffe - 20.12.2023

Der Pilz macht´s: Myzelbasierte Materialien nachhaltig und wirtschaftlich

Für die meisten von uns sind Pilze nur Nahrungsmittel – eventuell auch noch Krankheitserreger. Ein Fehler, denn diese erstaunlichen Lebewesen sind noch zu viel mehr imstande: Sie wachsen auf pflanzlichen Reststoffen aller Art und verbinden diese zu flexiblen oder festen Formstücken, aus denen neue nachhaltige und wirtschaftlich attraktive Produkte wie Leder- und Styroporersatz oder Baustoffe werden können.

Nachhaltige Klebstoff-Alternative - 18.12.2023

Von Insekten abgeschaut: Neuer biologischer Holzklebstoff in Entwicklung

Kunststoff ist überall um uns – leider immer noch. Die Suche nach Nachhaltigerem ist in vollem Gang. Allerdings braucht es bisher nicht oder nur schwer biologisch abbaubaren Klebstoff, um Alternativen aus Holz oder Stroh zu verbinden – keine wirklich umweltfreundliche Lösung. Fraunhofer-Forschende arbeiten nun an einem insekteninspirierten Holzklebstoff, mit dem verklebte Holzprodukte sowohl widerstandsfähig als auch biologisch abbaubar sind.

Voll-Enzym-Hydrogele im Einsatz - 13.12.2023

Biokatalytische Schäume ermöglichen die nachhaltige Synthese komplexer Moleküle

Konventionelle chemische Syntheseprozesse verbrauchen viel Energie und umwelt-schädigende Lösungsmittel. Die Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Christof Niemeyer vom Karlsruher Institut für Technologie hat aus vernetzten Enzymen poröse, feste Schäume generiert, die die Produktion hochwertiger Verbindungen unter deutlich umwelt-schonenderen Bedingungen erlauben. Die neuartigen Biokatalysatoren sind zudem extrem widerstandsfähig und lange haltbar.

Wasser 3.0: #detect|remove|reuse - 31.10.2023

Mikroplastik aus Wasser nachhaltig entfernen und wiederverwerten

Wir alle verschmutzen unser Wasser mit den Dingen unseres Alltags. Dabei sammeln sich Mikroplastik und Mikroschadstoffe in teils erheblichen Ausmaßen an und sind nur schwer wieder zu entfernen. Mit zunehmend verheerenden Folgen für Umwelt und Gesundheit. Das gemeinnützige Start-up Wasser 3.0 aus Karlsruhe hat ein Verfahren entwickelt, um diese Verschmutzungen maßgeschneidert aufzuspüren, zu entfernen und anschließend wiederverwerten zu können.

Textilien sind beim Tiefbau selbstverständlich. Bisher werden dafür Textilien aus hochbeständigen synthetischen Fasern eingesetzt, die lange haltbar sind. Für einige Anwendungen wäre es jedoch nicht nur ausreichend, sondern wünschenswert, dass das Hilfstextil abgebaut wird, wenn es seinen Dienst erfüllt hat. Naturfasern verrotten wiederum häufig zu schnell. Die DITF entwickeln eine biobasierte Schutzbeschichtung, die deren Lebensdauer verlängert.

Mikroorganismen bauen biobasierte Rasenfüllung ab - 17.10.2023

Bio-Kunstrasen: Der Sportplatz, der für Mensch und Umwelt gut ist

In Deutschland gibt es Tausende von Kunstrasenplätzen. Sie sind zwar äußerst praktisch, aber oft überhaupt nicht umweltfreundlich. Denn jedes Mal, wenn es regnet oder der Platz bespielt wird, können Kunststoffteilchen aus Gummigranulat in die Umgebung gelangen und bleiben auch dort. Forschende der Uni Stuttgart und von TECNARO entwickeln nun einen spieltauglichen Kunstrasen, dessen Füllung biologisch abgebaut wird, sobald sie den Platz verlässt.

Einem Forschungsteam des Fraunhofer IPA ist es in Zusammenarbeit mit der Universität Paderborn sowie dem Siegwerk Druckfarben gelungen, biogene Pigmente aus Chitin und biobasierte Farbstoffe herzustellen. Die Innovation kann richtungsweisend für Unternehmen in der Verpackungsindustrie, der Kosmetik- und Textilbranche oder der Pharmazie sein, die heute aufgrund mangelnder Alternativen synthetisch hergestellte Pigmente auf Erdölbasis nutzen.

Die industrielle Biokatalyse mit Enzymen gilt als „Gamechanger“ bei der Entwicklung einer nachhaltigen chemischen Industrie. Mithilfe von Enzymen kann eine Bandbreite an komplexen Molekülen wie pharmazeutische Wirkstoffe unter umweltfreundlichen Bedingungen synthetisiert werden. Forschende des KITs haben eine neue Klasse von Materialien entwickelt, indem sie Enzyme als Schäume hergestellt haben, die eine enorme Haltbarkeit und Aktivität besitzen.

Innovative Materialien - 14.06.2023

Mit programmierbaren Bakterien „Holz“ neu erfinden

Möbel und andere Gegenstände aus holzähnlichem Material mithilfe von Mikroorganismen herstellen und damit die Ressource Holz schonen: Dies erarbeitet ein Team von Forschenden der Universität Freiburg und des Leibniz Instituts für Neue Materialien (INM) in Saarbrücken im Projekt DELIVER. Ziel ist eine Datenbank mit hunderten Materialien unterschiedlichster Eigenschaften, die je nach gewünschter Anwendung aus Holzabfällen hergestellt werden können.

Nachhaltigkeit ist im Bereich Lebensmittel- und Verpackungsindustrie eine Herausforderung. So werden Plastikverpackungen zwar durch biobasierte und kompostierbare Materialien ersetzt, jedoch müssen diese hohen funktionalen Anforderungen gerecht werden. Forschende der Universität Hohenheim haben ein neues Beschichtungssystem entwickelt, das wasserundurchlässig hitzebeständig, mechanisch belastbar und zum Verzehr geeignet bzw. kompostierbar ist.

Dr. Edoardo Milana ist seit dem 1. Mai 2023 Tenure-Track-Professor für Soft Machines am Institut für Mikrosystemtechnik der Universität Freiburg. Die neu eingerichtete Professur beschäftigt sich mit der Entwicklung von weichen robotischen Systemen aus verformbaren und adaptiven Materialien.

Verbundwerkstoffe sorgen etwa in Flugzeugteilen, Freizeitgeräten und Haushaltsgegenständen für Stabilität. Die meisten dieser Werkstoffe haben jedoch einen schlechten CO₂-Fußabdruck und sind nicht natürlich abbaubar. Eine nachhaltigere Alternative hat ein Team der Universität Stuttgart entwickelt – einen vollständig biobasierten Verbundwerkstoff aus Flachsfasern und dem Biopolymer Chitosan.

Start für ein EU-weites Verbundprojekt: Es finden sich 17 Projektpartner aus sieben europäischen Ländern zusammen. Gemeinsames Ziel ist es, in einem geschlossenen Kreislauf Endprodukte aus Polyester unter Verwendung von industriellen Klimaschutz bei der Textilproduktion: Polyesterfasern binden CO2 -Emissionen zu erzeugen und zur Marktreife zu führen. Die DITF stellen dabei Synthesefasern aus Kunststoffen nicht fossilen Ursprungs her.

Mit einem biobasierten, biologisch abbaubaren Kunststoffrasensystem will die Stadt Ellwangen den Austrag von Mikroplastik in die Umwelt reduzieren und eine nachhaltige, zukunftsfähige Alternative für neue Sportplätze mit Kunststoffrasen schaffen. Die Entwicklung des Systems übernehmen der Biopolymerhersteller TECNARO und das Institut für Kunststofftechnik der Universität Stuttgart.

Mit dem Abschalten von Kohlekraftwerken entfällt die Herstellung von REA-Gips als Nebenprodukt der Kohleverbrennung. Um den Bedarf im Baubereich zu decken, wächst somit der Druck auf natürliche Quellen. Eine Entlastung bringt das Recyceln von Bauabfällen. Der neue Technologie-Film des VDI Zentrums Ressourceneffizienz (VDI ZRE) „Gipsrecycling: natürliche Ressourcen schonen“ stellt zwei Verfahren vor, mit denen Gips recycelt werden kann.

Ein Polyester-Kunststoff mit hoher mechanischer Stabilität, der trotzdem gut recycelt werden kann und sogar kompostierbar ist: Forschende der Universität Konstanz um den Chemiker Stefan Mecking stellen ein neues Material vor.

Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) hat Prof. Achim Menges, dem Leiter des Instituts für Computerbasiertes Entwerfen und Baufertigung der Universität Stuttgart, den Gottfried-Wilhelm-Leibniz-Preis 2023 zugesprochen. Die mit 2,5 Millionen Euro dotierte Auszeichnung gilt als bedeutendster Forschungspreis in Deutschland.

Die Carl-Zeiss-Stiftung fördert das Projekt „DELIVER – Data-driven Engineering of Sustainable Living Materials“ der Universität Freiburg in ihrem Programm „CZS Wildcard“. In dem Projekt werden Wissenschaftler*innen der Freiburger Exzellenzcluster CIBSS und livMatS nachhaltige holzbasierte Werkstoffe entwickeln, deren Eigenschaften sich präzise kontrollieren lassen.

EU-weit werden jährlich mehr als 300 Milliarden Verpackungen nicht recycelt, weil sie aus einem Mix verschiedener Materialien bestehen. Verpackungen aus Mono­materialien sind dagegen gut recyclebar. Sie müssen aber mit ultradünnen Barriere­schichten versehen werden, um empfindliche Produkte ebenso gut zu schützen wie Verbundmaterialien.

Die Universität Stuttgart beteiligt sich im Rahmen des EU-Projekts "Smart Circular Bridge" an Innovationen für den Klimaschutz. Ein altes Material wird gerade neu entdeckt: Flachs begleitet uns seit Jahrtausenden in Form von Kleidungsstücken, Säcken oder robusten Schiffstauen. Jetzt erlebt die alte Kulturpflanze eine Renaissance und könnte zum Baustoff der Zukunft werden.

Naturfasern im Einsatz - 15.02.2022

Nachhaltige Verstärkung für E-Bike-Batteriegehäuse

Als Anbieter mobiler Energielösungen legt die Ansmann AG aus Assamstadt auch Wert auf Nachhaltigkeit. Im Projekt BioBattery, das mit dem Innovationspreis Bioökonomie Baden-Württemberg ausgezeichnet wurde, entwickelte das Unternehmen zusammen mit dem Fraunhofer LBF in Darmstadt ein naturfaserverstärktes Kunststoff-Komposit zur Verwendung in Akkugehäusen für E-Bikes.

Nachhaltigkeit ist auch im Möbelbau ein großes Thema. Gerade bei der Herstellung von Möbeln oder im Innenausbau wird zunehmend auf eine umweltfreundliche Herstellung der Materialien und deren Wiederverwertbarkeit Wert gelegt. Bislang werden in der Möbelindustrie oder im Innenausbau vor allem Faserplatten eingesetzt. Diese werden jedoch oft mit wenig umweltfreundlichen Materialien wie formaldehyd- und isocyanathaltigen Zusätzen hergestellt.

Umweltminister Franz Untersteller hat die Unternehmen des Landes zur Teilnahme am 7. Umwelttechnikpreis Baden-Württemberg aufgerufen. Der Preis unterstützt Unternehmen dabei, ihre innovativen, umwelt- und klimaschonenden Verfahren und Produkte bekannter zu machen.

Fachbeitrag - 19.09.2019

Magnetisierte Algen als Mikroroboter für Medizin und Umwelt

Algen kennen wohl die meisten unter uns nur als mehr oder weniger angenehme Bewohner von Gewässern aller Art. Zu Unrecht, denn die äußerst vielseitigen und genügsamen Lebewesen könnten uns zukünftig in vielerlei Hinsicht von großem Nutzen sein. Wissenschaftler der Universität Stuttgart erforschen derzeit, wie man sie als Mikroroboter in der Biomedizin oder bei der Umweltsanierung einsetzen könnte.

Experteninterview - 29.04.2019

Götz T. Gresser: „Bei einem nachhaltigen Textil muss die gesamte Prozesskette nachhaltig sein“

Die Deutschen Institute für Textil- und Faserforschung Denkendorf (DITF) sind das größte Textilforschungszentrum Europas. Die Entwicklung von nachhaltigen Produkten und Verfahren steht hier schon seit Jahren auf der Agenda und ist einer der Forschungsschwerpunkte. Prof. Dr. Götz T. Gresser ist Vorstand und Sprecher der DITF und spricht über die Hintergründe.