Neue Biokunststoff-Arten aus PBS
Im Projekt RUBIO wurden etwa 20 neue Typen des Biokunststoffs Polybutylensuccinat (PBS) entwickelt. Die Materialien stammen aus pflanzlichen Reststoffen und lassen sich in Bereichen wie Verpackung, Konsumgüter oder Textilien einsetzen.
Konventionelle Kunststoffe werden aus Erdöl hergestellt - somit sind sie nicht biologisch abbaubar und tragen erheblich zur Umweltverschmutzung und zum Klimawandel bei. Deswegen wird seit Jahren nach Alternativen geforscht, die biobasiert und gleichzeitig für industrielle Anwendungen geeignet sind. Einer dieser sogenannten Biokunststoffe ist Polybutylensuccinat - kurz PBS. Rund 20 neue Arten dieses Kunststoffs hat das Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP im Rahmen des Projekts RUBIO (Regionales unternehmerisches Bündnis zum Aufbau von Wertschöpfungsketten für technische Biokunststoffe in Mitteldeutschland) entwickelt.
PBS wird aus einer Säure (Bernsteinsäure) und einem Alkohol (1,4-Butandiol) hergestellt, die miteinander zu einem Kunststoff reagieren. Beide Ausgangsstoffe lassen sich aus regionalen Reststoffen gewinnen. Stammt die Herstellung aus pflanzlichen Quellen, ist PBS ein vollständig biobasierter Kunststoff.
Erste marktfähige Produkte
Die Forschenden des Fraunhofer IAP überführten die PBS-Synthese erfolgreich vom Labormaßstab auf eine Produktion im 100kg-Bereich und stellten bereits rund drei Tonnen her. Durch gezielte Anpassung der Syntheseparameter entstanden unterschiedliche PBS-Typen. Wie gut das Material verarbeitet werden kann, hängt maßgeblich von der Polymerstruktur ab, die je nach Verfahren linear oder verzweigt gestaltet wurde. Zudem wurde die Schmelzstabilität deutlich erhöht – die neuen PBS-Typen sind temperaturbeständig über 200 ° C und damit für industrielle Anwendungen gut geeignet: So entstanden mit Industriepartnern wie der Sauer GmbH & Co. KG und der Gramß GmbH Kunststoffverarbeitung bereits erste marktfähige Produkte: eine Sporttrinkflasche und der passende Verschluss (siehe Foto).
Weitere Entwicklung nötig
Vor allem das Verfahren zur Gewinnung der Bernsteinsäure erfordert allerdings noch weitere Entwicklungen und Partner. Dennoch geht Jens Balko, Leiter des Verarbeitungszentrums Biopolymere Schwarzheide, davon aus, dass „PBS als biobasiertes und recyclingfähiges Material in naher Zukunft ein echter Game-Changer auf dem Markt der Biokunststoffe sein und eine entscheidende Rolle in der Kreislaufwirtschaft der Kunststoffe spielen wird.“
Vom 8. bis 15. Oktober 2025 präsentiert das Fraunhofer IAP auf der K Messe Düsseldorf, der internationalen Fachmesse der Kunststoff- und Kautschukindustrie, PBS-Exponate und ihre verschiedenen industriellen Verarbeitungsverfahren.
lh
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