Neuer Kunststoff

Diese zwei Freiburger stellen Plastik her, das nachhaltiger ist

Anna Castro Kösel

Beim Thema Plastik hat man sofort das Bild von verschmutzten Meeren vor Augen. Zwei junge Forscher aus Freiburg forschen am Materialforschungsinstitut trotzdem an dem Kunststoff – und möchten ihn nachhaltiger machen.

Das Produkt

Wer an Plastik denkt, hat eher negative Assoziationen. Dennoch sei bei der Forschung des neuen Kunststoff s Nachhaltigkeit das zentrale Thema – so erklären die beiden Chemiedoktoranden Carl Schirmeister und Timo Hees. Das jetzige Problem bei vielen Plastiksorten sei, dass man es so schlecht recyceln könne. "Wir haben einen Kunststoff erforscht, der keine Kohle- und Glasfasern enthält. So ist er viel besser recyclebar", sagt Timo. Im sportmedizinischen- , sowie Mobilitätsbereich brauche man Plastik für Prothesen oder für Zahnräder, die für lange Zeit eingebaut sein müssen. Der Kunststoff, den die jungen Forscherinnen und Forscher erforschen, ist ein "selbstverstärkender Kunststoff". Das bedeutet, dass keine Rohstoffe wie Kohle oder Glasfasern hinzugefügt werden müssen.

Das Verfahren

Angefangen wird mit dem Gas Ethylen. Dieses ist Ausgangsstoff für den selbstverstärkenden Kunststoff. Das Ethylen wird in einer komplexen Maschinerie mit Hilfe eines Katalysators vom Gas zum pulverartiger Feststoff. Ein Vorteil: Dabei entstehen keine Abfälle. Das Ziel dabei ist nicht die biologische Abbaubarkeit, sondern, kein Wegwerfprodukt zu schaffen. "Da liegt die Verantwortung wieder beim Endverbraucher", sagt Carl. Das aus dem Ethylen entstandene Pulver wird zu Filamenten zusammengeschmolzen. Filamente sind ein aufgerollter Kunststoff-Strang auf einer Spule. Sie sind das Ausgangsprodukt, das man für die Art des 3D-Drucks braucht. Der 3D-Drucker druckt aus diesen Filamenten das Endprodukt, zum Beispiel ein Zahnrad. Wie eine Heißklebepistole werden die Filamente Schicht an Schicht aufeinander gelegt und gedruckt, sodass ein fertiges Produkt entsteht. Diese Methode nennt sich Fused Filament Fabrication.
Zur Person

Carl Schirmeister ist 28 Jahre alt und kommt ursprünglich aus Denzlingen. Er hat Chemie an der Uni Freiburg studiert und forscht seit einem Jahr an seiner Doktorarbeit über 3D-Druck und sortenreine Verbundwerkstoffe in der Gruppe von Professor Rolf Mülhaupt am Freiburger Materialforschungszentrum.

Timo Hees ist 30 Jahre alt und kommt aus Todtnau. Er hat ebenfalls in Freiburg Chemie studiert mit dem Schwerpunkt Makromolekulare Chemie. Er hat kürzlich seine Doktorarbeit abgeschlossen und arbeitet jetzt weiterhin an der Uni als wissenschaftlicher Mitarbeiter im Bereich selbstverstärkende Kunststoffe und additive Fertigung.


Die Idee präsentieren

Auf der weltgrößten Handelsmesse für Kunststoffe und Gummi in Düsseldorf wird das Team die Idee vorstellen. Darunter auch, wie man Plastik aus Orangenschalen herstellen kann. Timo und Carl erhoffen sich "ein breiteres Publikum" für ihre Forschung. "Wir möchten Interesse wecken und neue Wege einer nachhaltigen Produktion aufzeigen", sagt Timo. "Natürlich hat es erstmal einen negativen Beigeschmack, wenn man erzählt, dass man an Kunststoffen forscht", sagt Carl.

"Andererseits stoßen wir auch auf Verständnis, wenn wir erklären, dass es aus unserer Sicht keine langlebige, nachhaltige Alternative gibt". Es wäre falsch, das Plastik per se zu verteufeln, finden die beiden. Denn Plastik sei nun einmal langlebig, leicht und unter geringem Energieverbrauch herzustellen. "Die Forschung an Kunststoffen mit dem 3D-Druck in Kombination kombiniert meiner Meinung nach zwei zukunftsgerechte Themen: Nachhaltigkeit und Wirtschaftlichkeit", sagt Timo Hees.
  • Hier ist das Verfahren noch einmal ausführlich von den Forschern erklärt