Obsttrester, Rapsstroh und Kartoffelschalen kommen in der Regel ins Tierfutter. Für die Bioökonomie sind diese Reststoffe jedoch längst kostbare Rohstoffe, die sowohl stofflich als auch energetisch genutzt werden. Im Projekt BIOWIN wollen Nachwuchsforschende der TU Bergakademie Freiberg diese bislang in Sachsen unzureichend genutzten biogenen Reststoffe aus Land- und Forstwirtschaft stofflich aufwerten und in innovative, polymerbasierte Materialien verwandeln.

Biomasse vollständig verwerten

Dafür nimmt das interdisziplinäre Team drei Herstellungsverfahren ins Visier, bei denen Fasern im Mikrometer- oder Nanometerbereich sowie definierte Schichten gewonnen werden können, – konkret Elektrospinnen, Nassspinnen und Sprühbeschichtung. Dafür werden die Reststoffe mithilfe nachhaltiger mechanischer Prozesse und grüner Lösungsmittel in ihre Bestandteile zerlegt und anschließend anwendungsspezifisch neu kombiniert. „Schlussendlich wollen wir möglichst alles aus der komplexen Struktur der Biomasse verwerten und dafür eine grüne Chemie mit nachhaltigen Prozessen nutzen“, erklärt die Leiterin der Nachwuchsgruppe Vanessa Castro.

Wirtschaftlichkeits- und Nachhaltigkeitsanalyse der Produkte 

Neben der Herstellung innovativer Produkte wie Nanofasern aus Obst oder Verpackungen aus Kartoffeln wird das BIOWIN-Team auch prüfen, ob sächsische Unternehmen die neuen Materialien wirtschaftlich und ökologisch sinnvoll einsetzen können. „Kombiniert werden die praktischen Arbeiten im Labor mit einer detaillierten Wirtschaftlichkeits- und Nachhaltigkeitsanalyse“, so Castro. Dafür entwickelt die Gruppe ein Bewertungsmodell und eine Datenbank, die Simulationen und Potenzialanalysen für Partner aus Forschung und Industrie bereitstellt.

Stärkung der Innovationskraft in Sachsen

Die Freiberger Nachwuchsgruppe ist überzeugt davon, dass die interdisziplinäre Zusammenarbeit „skalierbare Upcycling-Prozesse entlang zirkulärer Wertschöpfungsketten“ ermöglicht und damit die „Innovationsfähigkeit in Sachsen“ stärkt. 

bb