Flammschutz-Schäume aus nachwachsenden Rohstoffen

Polymere Kunststoffe auf Erdölbasis sind schlecht für Umwelt und Klima. Celluloseacetat ist ein neuer flammgeschützter und schaumfähiger Biokunststoff. Dieser könnte z. B. zur Gebäudedämmung verwendet werden.

Biobasierte Kunststoffe sind eine Alternative zu erdölbasierten Kunststoffen. Geschäumt können sie Material, Gewicht und Kosten einsparen und so zum Beispiel als Dämmstoffe im Hausbau oder im Leichtbau eingesetzt werden. Ein Beispiel für einen Biokunststoff ist Celluloseacetat.

Geschäumte Biokunststoffe feuerfest machen

Allerdings ist Cellulose brennbar, weswegen der Biokunststoff für Anwendungen wie im Haus- oder Automobilbau mit einem Flammschutz versehen werden muss. Flammschutzmittel für geschäumte Kunststoffe sind schwierig zu finden, da die Porosität der Schäume das Brennverhalten verändern und Flammschutzmittel wiederum das Schaumverhalten beeinträchtigen. Forscher konnten nun aber ein Flammschutzsystem für den geschäumten Biokunststoff Celluloseacetat entwickeln.

Spart Energie und Material

Durch den Flammschutz lässt sich das schaumfähige Celluloseacetat z. B. auch für Hochleistungs-Dämmplatten für Häuser verwenden. Ein Vorteil des Biokunststoffs: Er ist atmungsaktiv und wasserdampfdurchlässig, sorgt also für ein besseres Raumklima und beugt der Schimmelbildung vor. Da der neue Werkstoff eine sehr gleichförmige Zellstruktur hat, wird außerdem weniger Material benötigt. Das macht geschäumtes Celluloseacetat auch für den Leichtbau interessant.

Leicht und doch stabil

  • Geschäumtes Celluloseacetat hat eine höhere Steifigkeit als Polystyrol, weshalb es auch in größeren Bauteilen, z. B. als Kernmaterial für Rotorblätter von Windkraftanlagen, verwendet werden könnte.
  • Auch als Sandwichelement im Leichtbau könnte das Material Verwendung finden. Das würde Autos leichter machen und dadurch Energie sparen.
  • Für all diese Anwendungen ist ein Flammschutz allerdings unumgänglich.

Biokunststoffe und Flammschutz als Gemeinschaftsprojekt

  • Bei der Entwicklung des geschäumten und flammgeschützten Celluloseacetats arbeiteten verschiedene Institutionen und Unternehmen zusammen.
  • Das Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT entwickelte neue Flammschutzrezepturen. Mit Flammtests wurde deren Wirksamkeit untersucht.
  • An der RWTH Aachen University wiederum wurden die Schäumeigenschaften analysiert. Beide Institutionen stimmten die Rezepturen dann hinsichtlich des Flammschutzes, der mechanischen Eigenschaften und der Schaumverarbeitung aufeinander ab und bestimmten die beste Zusammensetzung.
  • Zwei Industriepartner produzierten den Kunststoff und verarbeiteten ihn zu Dämmplatten.

 

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