Das Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP stellt im Rahmen des Projekts RUBIO neue biobasierte und bioabbaubare Varianten des Kunststoffs Polybutylensuccinat (PBS) vor. Diese wurden erfolgreich im Pilotmaßstab verarbeitet und sollen auf der Messe K 2025 präsentiert werden.

Im Projekt RUBIO wurden rund 20 unterschiedliche PBS-Typen mit verschiedenen Eigenschaften entwickelt, die für industrielle Verfahren wie Spritzgießen, Blasformen, Tiefziehen, Extrusion, Melt-Blown und Spinn-Vlies maßgeschneidert sind. Die Materialien wurden im Pilotmaßstab produziert – vom Labormaßstab bis hin zu Chargen von 100 Kilogramm. Insgesamt sind bereits etwa drei Tonnen verarbeitet worden.

Die Kunststoffe liegen in linearer oder verzweigter Polymerstruktur vor. Damit lassen sie sich gezielt auf die Anforderungen spezifischer Verfahren abstimmen. Besonders entscheidend ist die verbesserte Thermostabilität. Die Materialien sind nun bei Temperaturen über 200 Grad Celsius verarbeitbar und somit auch für konventionelle industrielle Prozesse geeignet.

Erste industrielle Anwendungen bestätigen Praxistauglichkeit

Gemeinsam mit Partnerunternehmen wie der Sauer GmbH & Co. KG und der Gramß GmbH Kunststoffverarbeitung wurden erste Anwendungen erfolgreich umgesetzt. Dazu zählt unter anderem eine Sporttrinkflasche mit passendem Verschluss. Die neuen PBS-Typen konnten im Blasform- und Spritzgussverfahren ohne Einschränkungen verarbeitet werden. Sie zeigten stabile Prozesseigenschaften und überzeugten in mechanischen Tests.

Die entwickelten PBS-Typen werden vom 8. bis 15. Oktober 2025 auf der internationalen Kunststoffmesse K 2025 in Düsseldorf präsentiert. Am Stand des Fraunhofer IAP in Halle 7 (SC05) können sich Fachbesucherinnen und -besucher einen Eindruck von den vielfältigen Verarbeitungsmöglichkeiten und dem Anwendungspotenzial der neuen Materialien verschaffen

Dr Jens Balko über die Bedeutung von PBS

„PBS wird als biobasiertes und recyclingfähiges Material in naher Zukunft ein echter Game-Changer auf dem Markt der Biokunststoffe sein und eine entscheidende Rolle in der Kreislaufwirtschaft der Kunststoffe spielen. Durch seine ansprechende Haptik und die weiche bis mittelharte Festigkeit ist PBS eine echte Alternative für Produkte, in denen heute noch Polyethylen eingesetzt wird“, so Dr Jens Balko, Leiter des Verarbeitungszentrums Biopolymere Schwarzheide.

Hintergrund

Biobasierte Kunststoffe gelten als Schlüsselmaterialien für eine nachhaltigere Kunststoffproduktion. Ihr Vorteil liegt im Einsatz nachwachsender Rohstoffe und ihrer potenziellen biologischen Abbaubarkeit. Damit sie sich aber in industriellen Anwendungen etablieren können, müssen sie hohe thermische Stabilität und Prozesssicherheit aufweisen. Die Entwicklung geeigneter Materialien und deren Skalierung ist daher ein zentraler Bestandteil angewandter Polymerforschung.

PBS wird grundsätzlich aus pflanzlichen Reststoffen gewonnen. Für die Schlüsselsubstanz Bernsteinsäure wird derzeit noch an regionalen und wirtschaftlich tragfähigen Produktionspfaden gearbeitet. Hierfür sucht das Fraunhofer IAP weitere Industriepartner.

Bild oben: Die neuen PBS-Typen lassen sich effizient und stabil mit der gängigen Maschinentechnik verarbeiten. Erste marktfähige Produkte wurden im Blasform- bzw. Spritzgussverfahren hergestellt. Foto: Fraunhofer IAP / Jadwiga Galties