Ob Auto, Windrad oder Flugzeug: Damit eine Maschine reibungslos läuft, benötigt sie meist ein oder mehrere Schmiermittel. Die chemische Industrie verfügt heute über ein großes Sortiment an spezialisierten und weit optimierten Schmierstoffen und Gleitlacken. Deren Bestandteile und Zusatzstoffe basieren jedoch traditionell auf fossilen Rohstoffen. Das 2017 gestartete Projekt „Polyhydroxyalkanoate als Verdickungs- und Bindemittel in technischen Schmierstoffen“ (PHAt) will das ändern und entwickelt nachhaltige Alternativen. Es wird vom Bundesforschungsministerium mit rund 1,25 Millionen Euro im Rahmen der Fördermaßnahme „Maßgeschneiderte biobasierte Inhaltsstoffe für eine wettbewerbsfähige Bioökonomie“ gefördert.

Polyhydroxyalkanoate als Grundlage der Verdickungsmittel

Im Projekt wollen Forscher vom Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT) gemeinsam mit Partnern aus der Wirtschaft biobasierte und biologisch abbaubare Verdickungs- und Bindemittel auf Basis sogenannter Polyhydroxyalkanoaten (PHA) entwickeln. Diese sollen dann in Rezepturen für Schmiermittel und Gleitlacke eingesetzt werden. Ihre Funktion besteht darin, die Zähflüssigkeit und die filmbildenden Eigenschaften zu regulieren.

Neben der Projektkoordination leistet Fraunhofer UMSICHT die Vorstudien zu PHA-basierten Verdickungsmitteln und Bindemitteln im Labormaßstab. Des Weiteren sind am Projekt zwei mittelständische Partner beteiligt - Fritzmeier Umwelttechnik GmbH & CO. KG für die biotechnologische Herstellung von PHA sowie UnaveraChemLab GmbH für die chemische PHA-Modifikation. Als Großindustrie und Vermarkter wird FUCHS Schmierstoffe GmbH schließlich die neuen Verdickungs- und Bindemittel in Schmierstoffen und Gleitlacken anwendungsnah prüfen. Angestoßen wurde das Projekt innerhalb des Kooperationsnetzwerks „BioPlastik“, das durch die IBB Netzwerk GmbH in Martinsried gemanagt wird. 

Wichtige Meilensteine erreicht

Wie die Projektpartner nun vermelden, konnten bereits erste wichtige Meilensteine erreicht werden. Demnach haben die Forscher aus der Vielzahl unterschiedlicher Polyhydroxyalkanoate jene identifiziert, die für das Vorhaben besonders vielversprechend sind. Sie werden nun im Labormaßstab hergestellt. Auch die theoretischen Grundlagen zur Vorhersage der resultierende Zähflüssigkeit des Schmiermittels, wurden etabliert. Erste praktische Tests bestätigen die Verdickungswirkung der Komponenten auf Basis nachwachsender Rohstoffe.

Weitere Optimierungen geplant

In den verbleibenden beiden Jahren geht es nun darum, die neuen Verdickungs- und Bindemittel weiterzuentwickeln und in Schmierstoffen und Gleitlacken anwendungsnah zu prüfen. „Wir haben noch viele Ideen, wie man Polyhydroxyalkanoate chemisch modifizieren kann, um die Fließeigenschaften, Löslichkeit sowie thermische und oxidative Stabilität zu verbessern“, bekräftigt Projektkoordinatorin Inna Bretz vom Fraunhofer-Institut UMSICHT. „Wir sind optimistisch, die Performance der Verdickungs- und Bindemittel weiter steigern zu können.“

bl