Biokunststoff der TU Chemnitz 02.08.2013, 07:11 Uhr

Spielzeug aus zwei Drittel Mais und nur einem Drittel Erdöl

Eine neue Rezeptur zur Herstellung von Spielzeugen aus Biokunststoff haben Maschinenbauer der TU Chemnitz entwickelt. Ihre Öko-Schaufeln und Eimerchen sind sogar schon im Spielzeughandel zu haben. Und dabei sind sie genauso bunt wie herkömmliches Sandspielzeug.

Der an der TU Chemnitz entwickelte Biokunststoff bewährt sich derzeit schon in der Praxis – nämlich in der Kindertagesstätte "Krabbelkäfer" an der TU Chemnitz.

Der an der TU Chemnitz entwickelte Biokunststoff bewährt sich derzeit schon in der Praxis – nämlich in der Kindertagesstätte "Krabbelkäfer" an der TU Chemnitz.

Foto: Heinz Patzig

Die Maschinenbauer der TU Chemnitz haben vier Jahre lang gemeinsam mit dem Spielzeughersteller Martin Fuchs Spielwaren in Zirndorf bei Nürnberg an dem neuen Rezept zur Herstellung eines Biokunststoffes gearbeitet. Der neue Biokunststoff besteht zu zwei Dritteln aus Polymilchsäure (PLA). PLA wird aus Mais produziert, indem die Glucose aus dem Mais zu Polymilchsäure verarbeitet wird.

Eigentlich ist Polymilchsäure zu spröde für Kunststoff

Zwar ist Polymilchsäure zunächst einmal gut geeignet, um Kunststoffe herzustellen. Allerdings ist PLA in ihrer Grundform spröde. Aus sprödem Material lassen sich jedoch schlecht Sandschaufeln, Eimer und Sandförmchen produzieren. Aus diesem Grund tüftelten die Wissenschaftler an neuen Mischungen und kombinierten die Polymilchsäure mit anderen Werkstoffen. „Wir haben tausende Proben gefertigt und getestet, bis wir mit dem Material zufrieden waren“, sagt Dr. Roman Rinberg von der Professur Strukturleichtbau und Kunststoffverarbeitung.

Ein Drittel des Materials ist derzeit noch petrochemischen Ursprungs. 100 Prozent „bio“ wären technisch schon möglich: „Dazu ist aber ein sehr kostspieliger Rohstoff nötig – und dann stimmt der Preis für die Produkte nicht mehr“, so Rinberg.

In einer Versuchshalle der TU Chemnitz wurde die Produktion des Spielzeugs aus Biokunststoff erprobt. Klaus Schubert (l.) und Torsten Mitschke, Technische Mitarbeiter an der Professur Strukturleichtbau und Kunststoffverarbeitung, überwachen den Herstellungsprozess.

In einer Versuchshalle der TU Chemnitz wurde die Produktion des Spielzeugs aus Biokunststoff erprobt. Klaus Schubert (l.) und Torsten Mitschke, Technische Mitarbeiter an der Professur Strukturleichtbau und Kunststoffverarbeitung, überwachen den Herstellungsprozess.

Quelle: Heinz Patzig

Inzwischen ist der Chemnitzer Biokunststoff mit der Spielzeug-Serie „spielstabil bioline“ auch schon im Handel angekommen. Zu haben sind Schaufeln, Harken, Pflanztöpfe, Untersetzer und Schilder zur Beschriftung, Sandeimer, Förmchen und Siebe.

Schleich und Playmobil setzen auch auf Biokunststoffe

Inzwischen arbeiten viele Firmen der Spielwarenindustrie daran, Erdöl als knappen und endlichen Rohstoff zu ersetzen. Der Hersteller Schleich und Playmobil wollen bald erste Figuren aus Bio-Kunststoff auf den Markt bringen. Lego hat nach eigenen Angaben noch keinen gleichwertigen Ersatz für Kunststoff aus Rohöl gefunden.

Das Problem der Biokunststoffe als Material für Spielzeug ist beispielsweise ihre geringere Witterungsbeständigkeit. Vor allem Wasser ist ein besonderes Problem für die Entwickler von Biokunststoffen. Nachwachsende Rohstoffe enthalten Fette und Mineralien, die durch Kontakt mit Wasser glatt und seifig werden. Eine Frisbeescheibe beispielsweise würde möglicherweise aus der Hand flutschen. Außerdem sind Biokunststoffe weniger hitzebeständig.

Polyethylen auf Zuckerbasis hat gute Produkteigenschaften

Nach Angaben der Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe (FNR) sind zum einen Biokunststoffe auf Basis von Polymilchsäuren, für die Stärke aus Mais oder Getreide benötigt wird, und auf Basis von Cellulose-Acetat aus Holzabfällen am stärksten verbreitet. Zur zweiten Gruppe gehören Kunststoffe wie Polyethylen, die beispielsweise aus Zuckerrohr hergestellt werden. Während die Kunststoffe auf PLA-Basis noch unter schlechteren Produkteigenschaften leiden, weisen die Kunststoffe wie Polyethylen auf Zuckerbasis schon die gleichen Eigenschaften wie herkömmlichen Rohölprodukte auf.

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