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PLA bringt Transparenz in LED Optiken

Ein Forschungskonsortium hat den Biokunststoff PLA so verändert, dass er auch bei Wärme transparent bleibt. Erste Testlinsen für einen Fahrradscheinwerfer zeigen, wie PLA fossile LED-Optiken ersetzen könnte.

Fahrradscheinwerfer können zukünftig mit Linsen aus biobasiertem Polylactid (PLA) hergestellt werden.
Quelle: Fiedler / FNR (skalliert)
Fahrradscheinwerfer können zukünftig mit Linsen aus biobasiertem Polylactid (PLA) hergestellt werden.

LED Leuchten halten lange, doch ihre Optiken müssen über Jahre klar bleiben. Polylactid, kurz PLA, ist biobasiert und sehr transparent, trübt sich aber bei Wärme leicht ein. Im Verbundprojekt PLANOM wurde PLA so modifiziert, dass es auch bei erhöhten Temperaturen als Werkstoff für langlebige LED-Anwendungen nutzbar ist.

Fettsäureamide bremsen die Eintrübung

Bisher begrenzte die geringe Wärmeformbeständigkeit den Einsatz von PLA in der Optik. Oberhalb von rund 55°C können sich kristalline Strukturen bilden, die das Material milchig wirken lassen. Das Projektteam prüfte verschiedene Additive, darunter Nanocellulose, kurzkettige PLA-Varianten und Klärmittel aus der Kunststoffverarbeitung. Den stärksten Effekt erzielten Fettsäureamide, vor allem EBS und EBHS, die die temperaturbedingte Trübung deutlich reduzierten.

Vom neuartigen Kunststoff zum Scheinwerfer

In Alterungstests blieb die optische Transmission des neuen Kunstoffs stabil. Zudem ließ sich das Material gut im Spritzguss verarbeiten. Gemeinsam mit Busch+Müller fertigten die Partner nun Testlinsen für einen Fahrradscheinwerfer. Gefördert wurde PLANOM vom Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Heimat (BMLEH) über die Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe (FNR). Beteiligt waren das Aachen Maastricht Institute for Biobased Materials, die Hochschule Hamm Lippstadt und die Universität Paderborn.

ag