Wie biogene Materialien den Klimawandel bekämpfen und die Industrie transformieren

Der Klimawandel gehört zu den drängendsten Herausforderungen unserer Zeit. Eine kosteneffiziente Reduktion der Emission klimaschädlicher Treibhausgase und des Verbrauchs natürlicher Ressourcen ist dringend erforderlich, um eine nachhaltige Zukunft zu sichern. Besonders betroffen ist das verarbeitende Gewerbe, insbesondere die Produktion von Kunststoffteilen, die nach wie vor als ressourcenintensiv gilt.

Um dieser Problematik zu begegnen, entwickelt die Forschungsgruppe EMProBio („Energie- und materialeffiziente Produktionsprozesse für biogene Kunststoffe“) am Thüringer Zentrum für Maschinenbau (ThZM) gemeinsam mit fünf Partnereinrichtungen innovative Technologien und Prozesse. Ziel ist es, den CO₂-Ausstoß in allen Lebensphasen von Kunststoffbauteilen zu verringern und die Produktion nachhaltiger zu gestalten.

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Nachhaltigkeit durch energie- und ressourceneffiziente Produktion

Im Zentrum der Forschung steht die Steigerung der Energie- und Ressourceneffizienz in der Kunststoffproduktion. Wissenschaftler:innen, Ingenieurinnen und Ingenieure arbeiten über einen Zeitraum von zwei Jahren an nachhaltigen Produktionsstrategien, die den Energieverbrauch, die Emissionen und den Bedarf an Rohstoffen erheblich reduzieren sollen. Ein zentraler Ansatz dabei ist der Einsatz von biogenen Verbundwerkstoffen, die aus nachwachsenden Rohstoffen gewonnen werden. Diese Materialien verbrauchen nicht nur weniger Energie und Ressourcen, sondern können auch aktiv CO₂ binden.

Vor allem im Bereich des Leichtbaus gewinnen biogene Verbundwerkstoffe zunehmend an Bedeutung. Neben technischen Fasern wie Glas, Carbon oder Aramid werden verstärkt Naturfasern aus Flachs, Hanf, Jute oder Holz eingesetzt. Das EMProBio-Projekt kombiniert Kunststoffe mit pflanzlichen Materialien, um langlebige und umweltschonende Bauteile zu entwickeln.

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Fokus auf praxisnahe Lösungen für die Industrie

Das Projekt richtet sich gezielt an die Bedürfnisse kleiner und mittlerer Unternehmen (KMU) der kunststoffverarbeitenden Industrie in Thüringen. Ein besonderer Schwerpunkt liegt auf der Nutzung kommerziell verfügbarer Materialien, um eine schnelle und wirtschaftliche Implementierung zu ermöglichen. Ein Industriebeirat, bestehend aus Thüringer Unternehmen der Kunststoffbranche sowie Experten für Klimaneutralität und Nachhaltigkeit, stellt sicher, dass die Forschung nah an den Anforderungen der Praxis bleibt.

Der Koordinator der Forschungsgruppe, Prof. Stephan Husung von der TU Ilmenau, zeigte sich optimistisch, dass die entwickelten Technologien Thüringer Unternehmen Wettbewerbsvorteile verschaffen werden. Die Forschung solle dazu beitragen, KMU zu Qualitätslieferanten für biogene Kunststoffbauteile zu machen und ihnen eine breitere Palette an Produkten und Dienstleistungen zu ermöglichen.

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Innovative Materialien für die klimafreundliche Zukunft

Ein entscheidender Aspekt des EMProBio-Projekts ist der Ersatz ressourcenintensiver Materialien durch nachhaltige Alternativen. Durch die Kombination von Kunststoffen mit Naturfasern werden neue Werkstoffe geschaffen, die nicht nur leichter und robuster, sondern auch umweltfreundlicher sind. Solche Materialien eröffnen insbesondere im Leichtbau neue Möglichkeiten, da sie weniger Ressourcen verbrauchen und gleichzeitig hohe technische Anforderungen erfüllen können.

Die Forschungsergebnisse sollen nicht nur Unternehmen in Thüringen zugutekommen, sondern auch einen Beitrag zur globalen Transformation der Kunststoffproduktion leisten. Mit biogenen Verbundwerkstoffen könnten neue Standards in der Industrie gesetzt werden, die den Weg für eine klimafreundliche Wirtschaft ebnen.

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Thüringer Zentrum für Maschinenbau: Ein starker Partner für die Industrie

Das Thüringer Zentrum für Maschinenbau (ThZM), gegründet im Jahr 2013 und koordiniert von der TU Ilmenau, ist nach eigenen Angaben ein wichtiger Forschungs- und Innovationspartner für die Industrie. Mit seiner Expertise unterstützt das ThZM Unternehmen entlang der gesamten Prozess- und Fertigungskette. Wissenschaftler:innen und Ingenieurwissenschaftler:innen aus den fünf Partnereinrichtungen – darunter die TU Ilmenau, die Ernst-Abbe-Hochschule Jena und die Hochschule Schmalkalden – arbeiten gemeinsam an zukunftsweisenden Lösungen.

Durch die Kompetenzen, die im Rahmen des EMProBio-Projekts entwickelt werden, möchte das ThZM Ansprechpartner für ressourcenschonende Produktion und nachhaltige Bilanzierung werden. Ziel ist es, Thüringer Unternehmen dabei zu helfen, innovative Geschäftsmodelle zu entwickeln und ihren Wettbewerbsvorteil auf nationaler und internationaler Ebene auszubauen. Mit diesen Ansätzen und Technologien will das EMProBio-Projekt aktiv zur Bewältigung der Herausforderungen des Klimawandels beitragen und den Weg ebnen für eine nachhaltigere Kunststoffindustrie.