Von der Erbse zur Box – Erbsenfasern für Kunststoffprodukte
Die Emsland Group und die bekuplast-Unternehmensgruppe haben ihre Kompetenzen gebündelt, um Erbsenfasern als nachwachsenden Rohstoff in Kunststoffprodukten einzusetzen.
Die Emsland Group und die bekuplast-Unternehmensgruppe verbinden ihre Kompetenzen, um neue Einsatzmöglichkeiten für pflanzliche Rohstoffe und Recyclingmaterialien zu entwickeln. Die Emsland Group ist auf die Gewinnung von nativen und modifizierten Stärken, Fasern, Proteinen, Flocken und Granulaten aus Rohstoffen wie Kartoffeln und Erbsen spezialisiert. Der Kunststoffverarbeiter bekuplast entwickelt und produziert Mehrwegtransportverpackungen und setzt dabei sowohl Kunststoffe aus Neuware als auch Recyclingmaterial ein.
Über die Mitgliedschaft in der Ems-Achse bestand bereits Kontakt zwischen den beiden Unternehmen. Daraus entstand die Idee, die jeweiligen Kompetenzen zu bündeln. Gemeinsames Ziel ist es, Pflanzenfasern in der Herstellung von Kunststoffprodukten einzusetzen. Unterstützt wird das Projekt vom niedersächsischen 3N-Kompetenzzentrum, das sich mit der Nutzung nachwachsender Rohstoffe und der Entwicklung entsprechender Anwendungen beschäftigt.
Für seine Mehrweglösungen setzt bekuplast verschiedene Kunststoffe aus Neuware und Recyclingmaterial ein. Der Anteil an Recyclingmaterial ist in den vergangenen Jahren gestiegen. „Durch spezielle technische Verfahren können wir heute recycelte Kunststoffe als hochwertiges Compound für unsere Produkte verwenden. Sie stehen Produkten aus Neuware qualitativ in nichts nach“, erläutert Jörg Deglmann, Geschäftsführer der bekuplast GmbH. Neben vermahlenen Altbehältern werden Kunststoffe verarbeitet, die aus dem Gelben Sack gewonnen werden.
Die Emsland Group entwickelt aus Kartoffeln und Erbsen Lösungen für unterschiedliche technische Anwendungen. „Bei der Weiterentwicklung unseres Produktportfolios arbeiten wir eng mit unseren Kunden zusammen und berücksichtigen dabei sowohl die Bedürfnisse der Endverbraucher als auch Anforderungen an die Material- und Prozesseigenschaften“, sagt Dr. Julian Simke, Leiter Anwendungstechnik für technische Spezialitäten bei der Emsland Group.
Die angelieferten Erbsen werden vor der Weiterverarbeitung zu Stärke- und Proteinprodukten geschält. Dabei werden die Außenfasern entfernt und als Nebenprodukt separat weiterverarbeitet – unter anderem zur Herstellung von Kunststoffbehältern bei bekuplast. Auf diese Weise können unterschiedliche Bestandteile der Erbse für verschiedene Anwendungen genutzt werden.
Der Einsatz von Pflanzenfasern in Kunststoffprodukten stellte die beiden Unternehmen vor technische Herausforderungen. Während Kunststoff in der Regel bei rund 220 bis 230 Grad Celsius verarbeitet wird, verbrennen die pflanzlichen Erbsenfasern bereits bei einer Temperatur von etwa 190 Grad Celsius.
Im Labor wurden speziell aufbereitete Fasern der Emsland Group in Verbindung mit recycelten Kunststoffen auf Testmaschinen untersucht. „Dabei stellte sich heraus, dass sich Erbsenfasern besser als Kartoffelfasern eignen“, erklärt Maria Bollingerfähr, Mitarbeiterin im Team der Anwendungstechnik.
Bei ersten Testproduktionen unter Laborbedingungen wurden Kunststoffboxen aus Erbsenaußenschalen und Recyclingmaterial aus dem Gelben Sack, sogenanntem Post Consumer Material, hergestellt. Durch den Einsatz der Erbsenfaser wurden rund 20 % des Kunststoffmaterials ersetzt. Der faserverstärkte Kunststoff zeigte dabei eine hohe Stabilität.
Nach ersten erfolgreichen Testproduktionen auf einer Labormaschine wurde die Produktion erster Boxen schließlich bei bekuplast in Ringe gestartet. „Die Tests mit verschiedenen Behältermodellen verliefen erfolgreich. Es ist uns gelungen, rund 10 bis 20 % des Kunststoffs in unseren Behältern durch Erbsenaußenschalen zu ersetzen“, berichtet Jana Klein, Rohstoffmanagerin bei der bekuplast GmbH.
Mit Blick auf 2030, wenn auf EU-Ebene Anforderungen an den Mindestanteil von Recyclingkunststoffen in bestimmten Kunststoffprodukten erwartet werden, kann die Kombination aus Recyclingmaterial und Erbsenfasern eine interessante Option für zukünftige Produktentwicklungen darstellen. Derzeit sind Behälter mit Erbsenfasern noch teurer als handelsübliche Kunststoffboxen. Beide Unternehmen wollen die Entwicklung und weitere Anwendung von Erbsenfasern in Kunststoffprodukten weiter vorantreiben.