Fraunhofer IAP: Recyclingfähige Polymere und biobasierte Carbonfasern

Das Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP stellt auf der Fakuma 2026 Entwicklungen zu recyclinggerechten Kunststoffen, chemischem Recycling, funktionalen Polymeren und biobasierten Carbonfasern vor. Als neues Mitglied von TecPart – Verband Technische Kunststoff-Produkte e.V. beteiligt sich das Institut erstmals am Verbandsauftritt. Im Mittelpunkt steht die Abstimmung von Polymerstruktur, Materialeigenschaften und Verarbeitung für den Einsatz alternativer Rohstoffe in industriellen Anwendungen.

Zu den Exponaten gehört eine flexible, recyclingfähige Folie auf Basis von Polylactid (PLA). Das ursprünglich steife Polymer wurde chemisch modifiziert, um sein Eigenschaftsprofil für flexible Folienanwendungen zu erweitern. Nach Angaben des Instituts lässt sich das Material auf gängigen Anlagen ähnlich wie Polyethylen niedriger Dichte (LDPE) verarbeiten. Die Entwicklung beruht auf einer Veränderung des Polymers und nicht auf einem klassischen Compound.

Das selbstverstärkte Monomaterial "sc-PLA" verbindet eine PLA-Matrix mit Verstärkungsfasern aus demselben Polymer. Dadurch sollen beim Recycling aufwendige Trennschritte zwischen unterschiedlichen Werkstoffkomponenten entfallen. Der Ansatz berücksichtigt die Wiederverwertung bereits bei der Materialentwicklung.

Im Bereich chemisches Recycling zeigt das Fraunhofer IAP die Rückgewinnung von Terephthalsäure aus Polyethylenterephthalat (PET). Aus dem zurückgewonnenen Monomer stellt das Institut erneut Polymere her und untersucht deren mechanische Eigenschaften sowie die Farbe. PET wird unter anderem für Flaschen, Fasern und Folien eingesetzt. Ein weiterer Ansatz nutzt PET-haltige Alttextilien als Ausgangsmaterial für die Herstellung von Polyhydroxybutyrat (PHB). Damit untersucht das Institut die stoffliche Nutzung eines schwer verwertbaren textilen Abfallstroms für neue Polymermaterialien.

Gemeinsam mit Industriepartnern entwickelte das Fraunhofer IAP zudem neue Typen von Polybutylensuccinat (PBS), die im Pilotmaßstab hergestellt und verarbeitet wurden. Die Typen sind für unterschiedliche Verfahren ausgelegt, darunter Spritzgießen, Blasformen, Thermoformen, Extrusion und Spinnen. Als mögliche Anwendungen nennt das Institut Verpackungen, Gebrauchsgüter und Textilien.

Funktionale Polymere werden anhand temperaturaktivierter Formänderungen vorgestellt. Beim Demonstrator "Foim" wird eine 2,5 Millimeter dicke Polyurethanfolie bei 60 Grad Celsius zu einem 40 Millimeter hohen Schaum. Dies entspricht einer Expansion in der Höhe um den Faktor 16. Ein im 4D-Druck gefertigter, aufschrumpfbarer Türöffner demonstriert die Verbindung von Formgedächtniseigenschaften und additiver Fertigung. Nach Angaben des Instituts bleibt dabei mechanisches Recycling möglich.

Für Leichtbau- und Energieanwendungen entwickelt das Fraunhofer IAP Carbonfasern aus nachwachsenden Rohstoffen wie Cellulose und Lignin. Über Ausgangsmaterial, Faserstruktur und Prozessführung werden unter anderem mechanische Eigenschaften, Porosität, Geometrie und elektrische Leitfähigkeit eingestellt. Je nach Eigenschaftsprofil kommen Anwendungen im Leichtbau sowie in Batterien und Brennstoffzellen infrage.

Fakuma 2026, Friedrichshafen, 12.-16. Oktober 2026, Halle A5, Stand 5104

Weitere Informationen: www.iap.fraunhofer.de

Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP, Potsdam-Golm

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