Gefördertes Forschungsprojekt

Projektbeschreibung

Hintergrund

Der zunehmende Wunsch der Öffentlichkeit nach nachhaltigen Produkten führt zu einer wachsenden Nachfrage nach Biopolymeren im Verpackungssektor. Besonders beliebt sind dabei Biopolymere wie Polyhydroxyalkanoate (PHAs), welche vollständig biobasiert sind und zudem biologische Abbaubarkeitseigenschaften aufweisen. Es werden jedoch geeignete Rohstoffquellen benötigt, um der wachsenden Nachfrage nach Biopolymeren nachkommen zu können. Eine potenzielle Quelle solcher Rohstoffe stellt Biertreber dar, welcher ganzjährig in beträchtlichen Mengen als Nebenprodukt der Brauindustrie anfällt. Biertreber wird derzeit zur Tierfütterung und Bioethanolproduktion verwendet oder deponiert. Das große Potenzial zur rohstoffliche Verwendung von Biertreber als Ausgangsmaterial für Biopolymere ist aufgrund diverser Herausforderungen aktuell nur begrenzt möglich.

Zielsetzung

Das übergeordnete Ziel des BioSupPack Projekts ist die Entwicklung neuartiger, biobasierter Verpackungslösungen auf PHA-Basis. Biertreber und Monomere aus dem enzymatischen Recycling von PHA-Verpackungsabfällen werden zur Gewinnung von PHA verwendet werden. Anschließend werden im Pilotmaßstab, basierend auf den gewonnenen PHA-Verbindungen, mehrere starre Verpackungsprototypen mit maßgeschneiderten Barriereeigenschaften entwickelt werden. Bereits bei der Entwicklungsphase werden realisierbare Abfallsammel- und Trennoptionen berücksichtigt werden. Zu den geplanten Verpackungslösungen zählen spritzgegossene PHA- und Biokomposit-Demonstratoren sowie PHA-beschichtete, faserbasierte Serviceverpackungen und Schalen für Fertiggerichte. Zudem wird ein enzymatischer Recyclingprozess zur Rückgewinnung von PHA entwickelt, während die Papierfraktion wiederaufbereitet werden kann. Die Machbarkeit des Upcyclings von postindustriellen Abfällen innerhalb des Produktionsprozesses soll dadurch demonstriert werden. Die im Rahmen des BioSupPack Projektes realisierten Prototypen werden hinsichtlich ihrer ökologischen und sozioökonomischen Nachhaltigkeit bewertet und deren Gesetzeskonformität sichergestellt.

Schlagworte

Circular Economy; Biobasierte, kreislauffähige Verpackungen; Polyhydroxyalkanoate; Postindustriellen Abfälle; Enzymatisches Recycling; Ökologische und sozioökonomische Nachhaltigkeitsbewertung; Verbraucherstudien

Forschungsschwerpunkt:

NESP | Nachhaltige Entwicklung - Smarte Materialien und Produkte