Das Forschungsprojekt biocharPP fokussiert die ganzheitliche Entwicklung von Technologien für die Herstellung von CO2-optimierten und kreislauffähigen NET-Compounds und deren durchgehende Datenerfassung und -verknüpfung für technische und ökologische Bewertungen.
Zentrale Entwicklungselemente stellen hierbei die Herstellung optimierter Biomassekarbonisate (BMK) aus biogenen Reststoffen mittels thermochemischer Konversionsprozesse (patentiertes TCR®-Verfahren, deren Funktionalisierung für die Einbettung in Kunststoffe, die anschließende Compoundierung zu PP-basierten NET-Compounds und die Kreislaufführung der erhaltenen Materialien dar.
In enger Vernetzung mit diesen technischen Arbeiten erfolgt eine Analyse der potenziellen Umweltwirkungen, eine Ökobilanzierung (Life Cycle Assessment, LCA) am Fraunhofer ISE sowie eine Bewertung der technischen Anwendungspotenziale. Parallel zu den technischen Prozessen und Charakterisierungen wird ein durchgehender Dokumentationsprozess zur Bewertung des Materials für zukünftige virtuelle Produktentwicklungsprozesse und die Einbindung in CAE-Ketten (Computer Aided Engineering) aufgebaut. Dazu wird ein übergreifender und dauerhaft nachvollziehbarer Datenprozess im Sinne digitaler Materialien vom Pyrolyseprozess bis zum Demonstrator und von der LCA über die technische Bewertung bis hin zu wirtschaftlichen Aspekten bei allen Partnern etabliert.
Als Ergebnis stehen Fraunhofer-Technologien für technisch hochwertige NET-Compounds von der Biomassekarbonisat-Herstellung, deren Funktionalisierung, Einarbeitung in eine PP-Matrix und Weiterverarbeitung zu einer Gehäuseabdeckung bis hin zu Daten und Methoden zur vollständigen Bilanzierung und Digitalisierung von Entwicklungsketten und Materialien zur Verfügung.
Die entwickelten BMK stellen Alternativen zu mineralischen Füllstoffen wie Talkum aufgrund ihres mind. 20% reduzierte Erderwärmungspotenzials dar und verfügen darüber hinaus aufgrund ihrer geringeren Dichte über ein zusätzliches Leichtbaupotenzial.
Die Optimierung der Prozesse ermöglicht dabei eine hohe Flexibilität der zu verarbeitenden biogenen Reststoffe und liefert zudem flüssige bzw. gasförmige Nebenprodukte, die wiederum zur Kunststoffherstellung oder Energiegewinnung verwendet werden können.
Unser Zielmarkt umfasst insbesondere Betriebe der kunststoffverarbeitenden Industrie und zielt dort auf schwarze Produktportfolios, wie sie z.B. in den Bereichen Automobil, Hygiene und Bau anzutreffen sind.
Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie ICT