Elastomere sind unentbehrliche und höchst innovative Werkstoffe. Durch gezielte Compoundierung mit auserwählten Rohstoffen vollbringen sie Höchstleistungen in zahlreichen Anwendungen der Mobilität, des Maschinenbaus, der Medizintechnik und vielen anderen Bereichen des täglichen Lebens. In Zusammenhang mit der steigenden Verantwortung hinsichtlich Ressourcenschonung und Nachhaltigkeit ist es auch im Bereich der Elastomere sinnvoll, deren Bestandteile aus nachwachsenden Rohstoffen herzustellen. Dabei müssen die Eigenschaften der Produkte zuverlässig erhalten bleiben. Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF entwickeln neue Rezepturen damit Kautschuke, Füllstoffe, Weichmacher, Additive und Vernetzer „grüner“ werden.
Das Fraunhofer LBF hat sich als Forschungsschwerpunkt auf die Herstellung neuartiger Additive aus nachwachsenden Rohstoffen spezialisiert, die sowohl für Elastomere als auch für Thermoplaste geeignet sind. Darüber hinaus entwickeln die Wissenschaftler des Darmstädter Forschungsinstituts Polymere und Elastomere aus nachwachsenden Monomeren sowie Vernetzer und Füllstoffe aus nachwachsenden Ressourcen. Damit lassen sich Elastomer-Rezepturen bei gleichbleibenden Eigenschaftsprofilen kosteneffizienter und „grüner“ gestalten als herkömmliche Elastomermischungen. Ziel dabei ist es, durch den Einsatz alternative Ressourcen die Eigenschaften der Elastomere zu erhalten.
Potenzial von „grünen“ Elastomeren
Damit die Bestandteile der Elastomer-Produkte zukünftig umweltfreundlicher werden, forcieren die Experten am Fraunhofer LBF ihre Forschungsaktivitäten hinsichtlich der Entwicklung biobasierter Elastomere, Additive und Füllstoffe und unterstützen so die umweltschonende Produktentwicklung der chemischen und kautschukverarbeitenden Industrie. Die Wissenschaftler untersuchen vorhandene, kundenspezifische Rezepturen, entschlüsseln deren einzelne Bestandteile und bilden diese mit grünen Komponenten nach. Auf diese Weise ersetzen sie beispielsweise Standardfüllstoffe, wie Ruß aus Erdöl, umweltschonender durch Ruß aus alten Reifen oder Asche von Reisschalen. Stoffe, die am Ende der Wertschöpfungskette stehen finden so neue Verwendung. Traditionelle Weichmacher werden durch Naturstoffe wie Butter oder Ölen ausgetauscht.
Eine unserer Hauptkompetenzen liegt darin, Elastomere aus Bio-Rohstoffen zu fertigen. Unser Team ist spezialisiert auf nachhaltige Formulierung und smarte Prozesssteuerung entlang allen Schritten der Wertschöpfungskette.
Dr. Ali Golriz, Leiter der Elastomertechnologie im Fraunhofer LBF
Hersteller von Elastomeren erhalten auf diese Weise neue Rezepturen, zum Beispiel für Dichtungselemente, wo ein großer Teil der üblichen Bestandteile durch natürliches Ausgangsmaterial ersetzt werden kann. Mit den alternativen Elastomermischungen handeln Unternehmen proaktiv, sichern sich Wettbewerbsvorteile aufgrund „grüner“ Produkte und minimieren ihr Risiko, da im Falle etwaiger Verbote von umweltbelastenden Inhaltsstoffen unverzüglich mit den neuen Rezepturen weiter produziert werden kann.
Praxisbezogener Austausch mit Experten
Im Rahmen eines Online-Seminars „Green Elastomer Compounds – quo vadis: Die Zukunft der Elastomere“ am 25. November 2021 informieren die Fraunhofer-Forscher gemeinsam mit Industriepartnern in Praxis- und Fachvorträgen über die Potenziale nachhaltiger Elastomercompounds. Das Seminar richtet sich an Interessierte aus der chemischen Industrie, der kautschukverarbeitenden Industrie. Hersteller von Elastomeren und an Kunden und Partner der Kautschukindustrie (OEM, Automobilindustrie, Bau, Maschinenbau etc.).