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Forschung

Vorzeigeprojekt für die Bioökonomie: Orangenschalen liefern in Zukunft wertvolle biobasierte Epoxidharze

Um den Einsatz Erdöl basierter Polymere zu verringen, braucht es nachhaltige Alternativen. Einen vielversprechenden Ansatz liefert das internationale Projekt OrangeOil, an dem auch neben dem Kunststoff-Zentrum SKZ u.a. auch das Fraunhofer IMWS beteiligt ist. Ziel ist die Entwicklung eines biobasierten Epoxidharzsystems aus Orangenschalen – einem Reststoff aus der Herstellung von Saft und Marmelade.

14.04.2022
Epoxizharze aus Orangenschalen

Naturfaserverstärktes Epoxidharz wird in Zukunft aus Orangenschalen gewonnen. (Foto: SKZ)

Internationales Forschungsprojekt OrangeOil mit Beteiligung des SKZ

Die bisher weit verbreitete Verwendung von aus Erdöl gewonnenen Polymeren ist zunehmend problematisch. Nachhaltigere Lösungen liefert der Ansatz der Bioökonomie, so dass Produkte mithilfe nachwachsender Rohstoffe, biologischer Reststoffe sowie innovativer Prozesse hergestellt werden. Natürliche Öle und ihre Gewinnung aus organischen Abfällen und Produktionsrückständen sind hierbei für die chemische Industrie besonders interessant. Sie müssen nicht direkt aus Nutz- oder Energiepflanzen gewonnen werden und stehen nicht im Wettbewerb um Ackerfläche zur primären Nahrungsmittelproduktion. Das Projekt OrangeOil erfüllt diese Anforderungen perfekt und entwickelt Epoxidharzsysteme auf Orangenöl-Basis aus Orangenschalen. Orangenöl ist ein ätherisches Öl mit einem der höchsten Wachstumspotenziale auf dem Weltmarkt mit jährlichen Wachstumsraten von ca. 10%. Das Projekt leistet damit einen wichtigen Beitrag zur Entwicklung neuer Produktionstechnologien und neuer Materialien für die verarbeitende Industrie und erfüllt sowohl wirtschaftliche Anforderungen wie auch Anforderungen an den Klima- und Umweltschutz.

Breites Einsatzspektrum biobasierter Epoxidharze
Biobasierte Epoxidharze aus Orangenöl können zukünftig einen breiten Anwendungsbereich im Schienenfahrzeug-, Sportgeräte-, Automobil-, Architektur-, Schiffbau- und Innenausbau bedienen. Ziel von OrangeOil ist die Entwicklung eines biobasierten Zweikomponenten-Systems für spezielle Anwendungen, wie Einsatz als reine Harzschicht von Bodenbelägen sowie als Matrix-Komponente in Faserverbundwerkstoffen. Die Kombination des Harzes mit Naturfasern in Bioverbundwerkstoffen ist aufgrund ihrer hervorragenden Eigenschaften wie geringer Dichte, hoher spezifischer Steifigkeit und der Nachhaltigkeit der Ausgangsstoffe besonders attraktiv.

Im Rahmen des Projekts untersuchen die Partner SKZ, Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen (IMWS)und TÜBITAK Marmara Research Center die Herstellung und Handhabbarkeit der Komponenten Harz und Härter. Nach Herstellung des Orangenöls wird es epoxidiert und zur Herstellung von Proben (reines Harz und verstärkte Kunststoffe) verwendet. Die biobasierten Harze und Faserverbundkunststoffe werden umfassend charakterisiert. Das biogene Material wird optimal auf die Verarbeitungstechnik abgestimmt und eine reproduzierbare Prozessführung durch die Erstellung robuster technischer Regeln sichergestellt. 

Interessierte Unternehmen können sich beteiligen
Das Vorhaben OrangeOil ist am 1. Oktober 2021 gestartet. Interessierte Unternehmen sind herzlich eingeladen, im projektbegleitenden Ausschuss des Forschungsvorhabens OrangeOil (NR 299 EGB) kostenfrei mitzuwirken, die Untersuchungen mitzugestalten und sich über die aktuellen Ergebnisse zu informieren. Das Vorhaben wird im Rahmen des Programms CORNET (Collective Research Networking) gefördert. Die Initiative vernetzt nationale und regionale Programme der Gemeinschaftsforschung verschiedener Länder, um internationale Forschungsprojekte zugunsten kleiner und mittelständischer Unternehmen zu ermöglichen. In Deutschland basiert CORNET auf der vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) geförderten Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF). 
 

Über die Projektpartner:

SKZ – Das Kunststoff-Zentrum
Als Europas größtes Kunststoff-Institut bietet das SKZ seit über 60 Jahren praxisgerechte Lösungen für die Kunststoff-Industrie entlang der gesamten Wertschöpfungskette. Neben Forschung und Entwicklung bietet das SKZ Prüf- und Zertifizierungsdienstleistungen, Kongresse und Tagungen, Praxisseminare und Lehrgänge sowie Zertifizierungen von Managementsystemen.

Fraunhofer IMWS
Das Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS ist eine außeruniversitäre Forschungseinrichtung der Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung in Halle (Saale). Das Fraunhofer IMWS bietet mikrostrukturbasierte Diagnostik und Technologieentwicklung für Werkstoffe, Bauteile und Systeme.

TÜBİTAK Marmara Research Center
Das TÜBİTAK Marmara Research Center ist ein türkisches, wissenschaftliches und technologisches Zentrum, das über die ihm untergeordneten acht Institute Forschungsprojekte auf dem Gebiet der Grundlagenforschung und der angewandten Wissenschaft durchführt.
 

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Ansprechpartner:

Dr.-Ing. Jana Fiedler
Composites
+49 345 53045-84
j.fiedler@skz.de

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