In der Schale liegt die Kraft

Wie aus Orangen Autoteile werden

 In der Schale liegt die Kraft.  Der Lieblingssatz aller Eltern, immer dann, wenn die Kids, die Haut von Apfel, Birne & Co. nicht mitverzehren wollen, bekommt angesichts von Orangen eine ganz andere Bedeutung. Denn, wie jeder weiß, können Orangenschalen natürlich nicht mitgegessen werden. Aber: Aus ihnen lassen sich hervorragend Kunststoffe produzieren, und noch dazu wird bei dem Verfahren Kohlendioxid aus der Atmosphäre gebunden.

Orange is the new plastic

Mindestens 50 Prozent der Frucht gehen bei der Verarbeitung von Orangen zu Orangensaft verloren. Das entspricht laut Schätzungen von Experten rund 20 Millionen Tonnen pro Jahr. Warum nicht die Reste nutzen, um daraus Sinnvolles zu produzieren? Das dachte sich Chemiker Geoffrey Coates von der Cornell University und entwickelte bereits 2006 als erster Wissenschaftler ein Verfahren, um aus Orangenschalen Kunststoffe zu produzieren. Mittlerweile gibt es einige mehr, die es ihm erfolgreich nachmachen und den Markt an biobasierten Kunststoffen als Ersatz bzw. Ergänzung zu erdölbasierten Produkten erweitern.
Das Forscherteam der Universität Bayreuth hat jahrelang an PLimC geforscht. Prof. Dr. Seema Agarwal, Oliver Hauenstein M.Sc. und Prof. Dr. Andreas Greiner (v.l.). Foto: Christian Wißler; Universität B

Das Forscherteam der Universität Bayreuth hat jahrelang an PLimC geforscht. Prof. Dr. Seema Agarwal, Oliver Hauenstein M.Sc. und Prof. Dr. Andreas Greiner (v.l.). Foto: Christian Wißler; Universität Bayreuth

Grüne Chemie

In Deutschland forschen unter anderem die Universität Freiburg am Institut für Makromolekulare Chemie unter Prof. Dr. Rolf Mühlhaupt und die Universität Bayreuth am Lehrstuhl für Makromolekulare Chemie II unter Leitung von Prof. Dr. Andreas Greiner an dem Kunststoff aus den Südfrüchten. Letztere veröffentlichte kürzlich eine Meldung über einen neuen grünen Alleskönner, genannt ‚PLimC’. Hinter dem kryptischen Begriff steht ein Polykarbonat, das aus einer Synthese mit Limonenoxid hervorgeht. Also, letztlich aus dem Naturstoff der Orangenschalen, unter Chemikern bekannt als Limonen. Dieser wird oxidiert, mit Kohlendioxid verbunden und daraus entsteht dann der biobasierte Kunststoff, der anders als erdölbasierte Polykarbonate nicht die umstrittene Substanz Bisphenol A enthält. So lassen sich klimaschädliche Kohlenstoffdioxide chemisch fixieren und gleichzeitig umweltfreundliche Funktionsmaterialien ohne hohe Kosten für verschiedene industrielle Anwendungen herstellen.
LimC‘ ist der Name des grünen Alleskönners aus Orangenschalen, der es ermöglicht, allein auf der Basis nachwachsender Rohstoffe, ein breites Spektrum leistungsstarker Kunststoffe herzustellen. © DSM

LimC‘ ist der Name des grünen Alleskönners aus Orangenschalen, der es ermöglicht, allein auf der Basis nachwachsender Rohstoffe, ein breites Spektrum leistungsstarker Kunststoffe herzustellen. Zum Beispiel bei der Anwendung im Automobilbereich. Foto: Motorhaube aus biobasiertem Kunststoff. © DSM

Vom Müll zum Produkt

Das Abfallprodukt der Orangenverarbeitung bringt eine ganze Reihe von Eigenschaften mit sich, die für industrielle Anwendungen besonders attraktiv sind. PLimC ist hart, äußerst hitzebeständig, durchsichtig und eignet sich deshalb besonders gut als Material für Beschichtungen, aber auch für Formteile für die Innen- und Außenverkleidung von Autos, für Schäume zur Wärmedämmung oder Klebstoffe.

In Verbindung mit anderen chemischen Stoffen entstehen hochwertige Produktvorteile. So können PLimC-basierte Kunststoffe beispielsweise verhindern, dass sich in Behältnissen E.Coli-Bakterien ansiedeln. Ein Material, das bestens für den medizinischen Einsatz in Krankenhäusern und bei der Pflege geeignet ist. In Kombination mit wasserlöslichen Polymeren in Flaschen, Tüten oder andere Behältern kann das Biopolykarbonat dazu beitragen, der dramatisch ansteigenden Verschmutzung der Meere durch nichtlösliche Plastikpartikel entgegenzuwirken. Dass aus Abfall erstklassige Kunststoffprodukte entstehen können, haben auch andere Wissenschaftler bereits bewiesen. Biobasierte Kunststoffprodukte können aus Holzabfällen, Palmblättern, Kartoffelschalen und vielem mehr hergestellt werden. Das hat einen doppelten Effekt: Weniger Müll und mehr Produkte ohne erdölbasierte Kunststoffe.
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