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Ein neu entwickelter biobasierter Schaumstoff könnte den Umstieg auf nachhaltigere Materialien deutlich beschleunigen. Forschende des Fraunhofer-Clusters CCPE haben mit xPBS einen Schaumstoff geschaffen, der herkömmliche erdölbasierte Schäume ersetzen kann, ohne dass Unternehmen ihre Produktionsanlagen umbauen müssen. Das senkt Hürden, reduziert den CO₂-Fußabdruck und eröffnet neue Möglichkeiten für Verpackungen, Transportlösungen und Bauanwendungen.

Schaumstoffe sind aus unserem Alltag kaum wegzudenken. Sie schützen Produkte beim Transport, isolieren Gebäude und sorgen dafür, dass empfindliche Waren unbeschädigt ihr Ziel erreichen. Das Problem: Die meisten dieser Materialien basieren noch immer auf Erdöl. Angesichts steigender Anforderungen an Klimaschutz, Ressourcenschonung und Kreislaufwirtschaft wächst der Druck auf Unternehmen, nachhaltigere Alternativen zu finden. Doch neue Materialien scheitern häufig an hohen Umstellungskosten oder komplizierten Produktionsprozessen.

Eine Innovation für bestehende Produktionslinien

Genau an dieser Stelle setzt die Entwicklung des Fraunhofer Cluster of Excellence Circular Plastics Economy CCPE an. Im Projekt xPBS entstand ein biobasierter Schaumstoff auf Basis von Polybutylensuccinat, kurz PBS. Das Besondere daran ist nicht allein die Herkunft des Materials, sondern seine praktische Einsetzbarkeit in der Industrie. Der Schaumstoff wurde so entwickelt, dass er als sogenannte Drop-in-Lösung genutzt werden kann. Das bedeutet, bestehende Extrusionsanlagen können weiterhin verwendet werden, ohne dass umfangreiche Umbauten notwendig werden.
Für Unternehmen ist das ein entscheidender Vorteil. Oft sind Investitionen in neue Maschinen der größte Bremsfaktor bei nachhaltigen Innovationen. Wenn ein neues Material jedoch mit vorhandenen Anlagen verarbeitet werden kann, sinkt das wirtschaftliche Risiko erheblich.

Der Herstellungsprozess ähnelt dabei bekannten Verfahren. Das PBS-Material wird aufgeschmolzen, mit einem Treibmittel versetzt und anschließend durch eine Extrusionsanlage verarbeitet. Während des Austritts expandiert das Material und bildet die gewünschte Schaumstruktur. Dadurch entstehen leichte, stabile Schaumfolien, die vergleichbare Eigenschaften wie bisher verwendete Polyethylen-Schäume besitzen.

Wo der biobasierte Schaumstoff zum Einsatz kommen kann

Die Einsatzmöglichkeiten sind vielfältig. Besonders interessant ist der Verpackungsbereich. Viele Versand- und Schutzverpackungen bestehen heute aus fossilen Kunststoffen. Der neue biobasierte Schaumstoff könnte diese Materialien ersetzen, ohne dass Hersteller ihre Abläufe grundlegend verändern müssen. Auch im Bereich von Schutz- und Transportlösungen sowie in verschiedenen Bauanwendungen sehen die Forschenden großes Potenzial.

Wer sich die Anwendung praktisch vorstellen möchte, kann an die Schaumstoffeinlagen denken, die empfindliche Elektronik während des Transports schützen. Statt eines erdölbasierten Materials könnte künftig xPBS verwendet werden. Für den Anwender würde sich kaum etwas ändern. Die Schutzfunktion bleibt erhalten, während die ökologische Bilanz verbessert wird.

Besonders interessant ist zudem die Kombination verschiedener Nachhaltigkeitsvorteile. PBS ist biobasiert, biologisch abbaubar und aufgrund seiner thermoplastischen Eigenschaften grundsätzlich recycelbar. Dadurch entstehen neue Möglichkeiten für eine Kreislaufwirtschaft, die über die reine Reduktion fossiler Rohstoffe hinausgehen.

Zwischen Potenzial und Realität

Trotz aller Vorteile steht auch diese Entwicklung vor Herausforderungen. Neue Materialien müssen sich langfristig in unterschiedlichsten Anwendungen bewähren. Faktoren wie Kosten, Verfügbarkeit der Rohstoffe und die tatsächliche Skalierbarkeit entscheiden darüber, wie schnell sich eine Innovation am Markt durchsetzt.

Zudem reicht die Entwicklung eines nachhaltigen Materials allein nicht aus. Damit ein echter Wandel gelingt, müssen Unternehmen, Lieferketten und Verbraucher gleichermaßen bereit sein, neue Lösungen anzunehmen. Gerade in Märkten mit hohen Stückzahlen zählt jeder Cent Unterschied bei den Produktionskosten.

Dennoch zeigt das Projekt, wie praxisnah moderne Materialforschung inzwischen arbeitet. Statt ausschließlich auf theoretische Nachhaltigkeitsvorteile zu setzen, wurde gezielt darauf geachtet, dass die Lösung unter realistischen Industriebedingungen funktioniert. Genau dieser Ansatz könnte darüber entscheiden, ob biobasierte Materialien künftig eine Nischenrolle spielen oder zu einem neuen Standard werden.

Ein weiterer Schritt ist bereits in Arbeit. Mit dem Folgeprojekt xPBS-food soll die Technologie für Lebensmittelverpackungen weiterentwickelt werden. Ziel ist eine recyclingfähige oder biologisch abbaubare Verpackungslösung, die gleichzeitig die hohen Anforderungen der Lebensmittelbranche erfüllt. Damit könnte sich ein besonders großer Zukunftsmarkt öffnen.

Der biobasierte Schaumstoff zeigt, dass nachhaltige Innovationen nicht zwangsläufig mit teuren Umstellungen verbunden sein müssen. Wenn neue Materialien bestehende Systeme nutzen können und gleichzeitig ökologische Vorteile bieten, steigen ihre Chancen auf eine breite Anwendung erheblich. Genau darin liegt die eigentliche Stärke dieser Entwicklung: Sie macht den Wandel einfacher. Für Unternehmen, für Märkte und letztlich auch für eine ressourcenschonendere Zukunft.

Weiterführende Informationen finden Interessierte beim Anbieter: Fraunhofer IAP

Innovativer Schaumstoff revolutioniert das Bauwesen: Forscher der Aalto-Universität in Finnland haben einen intelligenten Holzschaum entwickelt, der sich je nach Wetterbedingungen ausdehnt und zusammenzieht, um Gebäude energieeffizient zu kühlen und zu beheizen. Diese bahnbrechende Technologie, die mit 3,4 Millionen Euro gefördert wird, könnte das Bauwesen grundlegend verändern und den CO2-Ausstoß drastisch reduzieren.

Schaumstoff ist nicht nur in Verpackungen oder Polstermöbeln zu finden. Ein neues Projekt aus Finnland zeigt, dass dieses Material das Potenzial hat, ganze Gebäude zu revolutionieren. Ein Team der Aalto-Universität entwickelt eine innovative Technologie, die Holzschaum als Baumaterial nutzt, um energieeffiziente und umweltfreundliche Fassaden zu schaffen. Dabei geht es nicht nur um Isolierung – der Holzschaum „atmet“ und passt sich den klimatischen Bedingungen an.

Holzschaum: Ein intelligentes Baumaterial

Das Besondere an diesem Schaumstoff ist seine Fähigkeit, auf Temperatur und Feuchtigkeit zu reagieren. Die porenartigen Strukturen öffnen und schließen sich je nach Wetterbedingungen, was zu einer optimalen Regulierung der Innenraumbedingungen führt. Im Winter hält der Schaumstoff die Wärme im Gebäude, während er im Sommer für angenehme Kühle sorgt. Dieses passive Heiz- und Kühlsystem könnte enorme Energieeinsparungen ermöglichen und gleichzeitig den ökologischen Fußabdruck von Gebäuden verringern.

Das von der Aalto-Universität initiierte Projekt hat bereits Millionen an Fördergeldern erhalten, da der innovative Schaumstoff eine umweltfreundliche Alternative zu herkömmlichen Baumaterialien wie Beton oder Glas darstellt. Der Holzschaum besteht zu 90 % aus Luft, ist jedoch genauso stabil wie herkömmliche Materialien – und dabei vollständig biologisch abbaubar.

Ein Blick in die Zukunft der Bauindustrie

Der 4D-Druck, eine weitere bahnbrechende Technologie, wird genutzt, um den Holzschaum zu verarbeiten. Diese Technik ermöglicht es, dass gedruckte Strukturen auf Umweltreize wie Temperatur oder Feuchtigkeit reagieren und sich entsprechend verändern. Das könnte die Art und Weise, wie Gebäude gebaut und genutzt werden, drastisch verändern. Es geht um mehr als nur Energieeinsparungen – dieser Schaumstoff bietet eine nachhaltige Lösung für eines der größten Probleme der Bauindustrie: den hohen CO2-Ausstoß.

Weiterführende Informationen finden Interessierte beim Erfinder, der Aalto University.