IVK: Epoxidharz aus Orangenschalen

Epoxidharze können zu vielseitigen Kunststoffen weiterverarbeitet werden, die in verschiedenen Bereichen zum Einsatz kommen – beispielsweise im Schienenfahrzeug-, Automobil- oder Innenausbau. Meist aus Erdöl hergestellt, braucht es für eine nachhaltigere Zukunft Alternativen. Einen vielversprechenden Ansatz liefert das Forschungsprojekt Orange Oil. Das Ziel: die Entwicklung eines biobasierten Epoxidharzsystems – und zwar aus Orangenschalen.

Nachhaltiger Werkstoff für die Zukunft
Orangenschalen sind ein Nebenprodukt der Orangensaftproduktion und stehen in großen Mengen zur Verfügung. Das darin schlummernde Potenzial für die Entwicklung eines nachhaltigen Epoxidharzes hat das deutsch-türkische Kooperationsprojekt Orange Oil, bei dem das Kunststoffzentrum SKZ, das Fraunhofer IMWS und das TÜBITAK Marmara Research Center zusammenarbeiten, entdeckt. Um aus den Orangenschalen Epoxidharze herstellen zu können, wird zunächst das Orangenöl extrahiert und dann anschließend durch eine Epoxidierung chemisch verändert. Das epoxidierte Orangenöl kann anschließend mit einem Härter zu einem biobasierten 2-Komponenten-System vermischt werden, das als Klebstoff, als Harzschicht für Bodenbeläge oder als Matrix-Komponente in Faserverbundwerkstoffen eingesetzt werden könnte.

Biobasierte Epoxidharze mit Naturfasern kombinieren
Die Kombination des biobasierten Epoxidharzes mit Naturfasern in Bioverbundwerkstoffen ist dabei besonders attraktiv, da sie sowohl ökologische als auch technische Vorzüge bietet. Naturfasern wie Flachs oder Hanf haben eine geringe Dichte, eine hohe spezifische Steifigkeit und eine gute Verarbeitbarkeit. Weiterer Vorteil: Sie können zudem aus nachwachsenden Rohstoffen gewonnen werden und sind ökologisch vorteilhafter als synthetische Fasern.

Vielfältig anwendbar
Die biobasierten Harze und Faserverbundkunststoffe werden im Rahmen des Projekts umfassend charakterisiert, um ihre mechanischen, thermischen, chemischen und optischen Eigenschaften zu bestimmen. Dabei wird auch die Handhabbarkeit der Komponenten Harz und Härter sowie die Verarbeitungstechnik optimiert. Zudem werden robuste technische Regeln für eine reproduzierbare Prozessführung erstellt. So können die biobasierten Epoxidharze zukünftig in vielen Anwendungsbereichen des Schienenfahrzeug-, Sportgeräte-, Automobil-, Architektur-, Schiff- und Innenausbaus zur Anwendung kommen.

Abfallprodukte als Rohstoffe
Das deutsch-türkische Kooperationsprojekt Orange Oil ist am 1. Oktober 2021 gestartet und lief bis zum 31. März 2024. Es wurde vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) im Rahmen des internationalen Programms CORNET gefördert.
Das innovative Projekt zeigt: Abfallprodukte der Lebensmittelindustrie können zu einem wertvollen, nachhaltigen Rohstoff für die Kunststofftechnik werden und hierdurch einen wichtigen Beitrag zur Ressourcenschonung und zum Klimaschutz leisten.