Leistungs- und Transferzentrum Chemie- und BiosystemtechnikSchwerpunkt S1: Polymer- und biopolymerbasierte Materialsysteme
Hauptthemen innerhalb dieses Schwerpunktes sind:
Der polymerbasierte Leichtbau (bevorzugt Thermoplaste),
Das stoffliche Recycling von Kunststoffen
Polymere Materialsysteme haben ihren Ursprung in der chemischen Raffination/ Konversion von Erdöl, Erdgas und Kohle. Diese führt zu den entsprechenden Monomeren und geht zunehmend von Biomasse, Kunststoffabfällen, sowie Wasserstoff und Kohlendioxid aus, wobei die benötigte Energie aus erneuerbaren Quellen stammt. Das stoffliche Recycling von Kunststoffen führt zu einer Projektsymbiose mit dem Schwerpunkt S4.
Die für biopolymerbasierte Materialsysteme eingesetzten Polymere werden entweder direkt aus nachwachsenden Rohstoffen gewonnen oder biotechnologisch hergestellt, wie z.B. durch Expression in Mikroorganismen und Zellen, die in automatisch überwachten Bioreaktoren kultiviert werden. Alternativ dazu können auch die Monomere selbst aus nachwachsenden Rohstoffen gewonnen werden. Letztlich lassen sich auch konventionellen Monomere, wie z.B. Ethylen über Ethanol gewinnen.
Als derzeitige und zukünftige Schlüsselthemen innerhalb des Schwerpunkts wurden identifiziert:
1. Entwicklung und materialwissenschaftliche Charakterisierung von Hochleistungskautschuken
2. Neue Technologien des thermoplastbasierten Leichtbaus.
Ziel ist es, in Zusammenarbeit mit den Industriepartnern neue biomimetische Kautschuke für den Automotive und den biomedizinischen Bereich auf den Markt zu bringen, die es ermöglichen, mit weniger oder ohne Naturkautschuk auszukommen und zugleich überlegenen Materialeigenschaften aufweisen, die dabei helfen Treibstoff einzusparen. In die gleiche Richtung zielt die Entwicklung von recycelfähigen, vorzugsweise thermoplastbasierten Leichtbauelementen für den Automobilbau und der entsprechenden Herstellungsverfahren.