DE10332140A1 - Decomposable, heat and energy absorbing foam for construction and packaging is made from renewable material resources - Google Patents

Abstract

The foam is manufactured from renewable raw materials which can be easily disposed of without environmental damage. The foam is elastic, has high tear strength and dimensional stability and is resistant to moisture attack. Good resistance to microbiological attack, e.g. by mold, is also achieved. Hardness can be varied according to product requirements by changing the foam ingredients.

Description

Die Erfindung betrifft einen elastischen Schaum, der sich auf der Basis von Stärke und Lignin herstellen und in jede Form einfach verarbeiten läßt.The The invention relates to an elastic foam which is based on of strength and lignin, and easy to process into any shape.

Schäume werden für verschiedene Anwendung im Bereich Heimwerken und Hausbau verwendet. Die bisher bekannten Schäume werden auf der Basis von fossilen Rohstoffen hergestellt. Sie sind damit schwer zu entsorgen und greifen die Erdöl-Resourcen zusätzlich an.Foams become for different Application used in home improvement and home construction. The so far known foams are produced on the basis of fossil raw materials. you are thus difficult to dispose of and attack the oil resources in addition.

Kunststoffe auf der Basis von Stärke sind i.d.R. sehr empfindlich gegenüber Feuchtigkeit und verkeimen schnell, darüberhinaus ist ihr Abrieb höher als der von Kunststoffen aus fossilen Rohstoffen.plastics based on strength are i.d.R. very sensitive to moisture and germs fast, beyond their abrasion is higher as that of plastics from fossil raw materials.

Lignin, fällt bei der Papierherstellung aus Holz in großen Mengen an und wurde bis vor einigen Jahren noch als Abfallprodukt angesehen. Heute hat man erkannt, daß Lignin sich als Stabilisator in Zement und Beton, zur Erhöhung der Schlagfestigkeit und Kantenstabilität, eignet und zur Herstellung von duroplastischen Werkstoffen verwendet werden kann. Diese Werkstoffe zeichnen sich durch besonders hohe Festigkeit aus und sind resistent gegen Wasser.Lignin, falls by the paper making of wood in large quantities and was until a few years ago as a waste product. Today you have recognized that lignin itself as a stabilizer in cement and concrete, to increase the Impact resistance and edge stability, suitable and for production of thermosetting materials can be used. These materials are characterized by particularly high strength and are resistant against water.

Aufgabe der Erfindung ist es einen kostengünstigen Schaum herzustellen, der einfach und problemlos herzustellen, biologisch abbaubar und recyclebar und in jeder Form zu fertigen ist, der nicht die fossilen Rohstoffquellen benötigt und durch Elastizität Schutz gegen mechanische Belastungen (Schlag, Druck...) bietet und zur Wärmedämmung geeignet ist. Darüberhinaus soll der Abrieb reduziert und die Empfindlichkeit gegenüber Feuchtigkeit und Verkeimung herabgesetzt werden.task the invention is to produce a low-cost foam, the easy and trouble-free, biodegradable and recyclable and finished in any form, not the fossil ones Raw material sources needed and by elasticity Protection against mechanical loads (impact, pressure ...) offers and suitable for thermal insulation is. Furthermore it should reduce abrasion and sensitivity to moisture and microbial contamination.

Diese o.g. Aufgaben werden durch den entwickelten elastischen Schaum gelöst:These above-mentioned Tasks are solved by the developed elastic foam:

Einfache Herstellung: Simple production:

Die verwendeten Materialien (außer Lignin) sind handelsüblich und können einfach verarbeitet werden.The used materials (except Lignin) are commercially available and can easy to process.

Rohstoffe: Raw materials:

Die verwendeten Rohstoffe sind alles nachwachsende RohstoffeThe Raw materials used are all renewable raw materials

Biologische Abbaubarkeit: Biodegradability:

Die verwendeten Substanzen sind alle biologische abbaubaubar. Der Schaum ist kompostierbar. Die Nachhaltigkeit ist gewährleistet.The used substances are all biodegradable. The foam is compostable. Sustainability is guaranteed.

Recycling: Recycling:

Durch Zugabe von Wasser (3faches Volumen des Schaums) kann der Schaum wieder in Lösung gebracht werden. Nach dem Abdampfen des Wassers auf das ursprüngliche Volumen (Kontrolle des Gewichts) kann erneut durch Zugabe von Zucker und Hefe ein Schaum hergestellt werden.By Addition of water (3 times the volume of the foam) may cause the foam again in solution to be brought. After evaporation of the water to the original Volume (control of weight) can be re-adjusted by adding sugar and yeast are made into a foam.

Form: Shape:

Der Schaum läßt sich in jeder beliebigen Form in der Mikrowelle herstellenOf the Foam settles in any shape in the microwave

Eigenschaften des Schaums: Properties of the foam:

Der Schaum läßt sich biegen und verformen, ist mit einem Messer zu schneiden, puffert Stöße ab ohne zu brechen und ist reißfest. Im Beobachtungszeitraum (6 Monate) verkeimte der Schaum nicht (keine Schimmelentwicklung). Durch die Variation der Zusammensetzung läßt sich der Schaum mehr oder weniger fest herstellen. Der Schaum ist brennbar und verbrennt mit rußender Flamme.Of the Foam settles bend and deform, cut with a knife, buffers Shock off without too break and is tear resistant. During the observation period (6 months) the foam did not germinate (no Mold development). By the variation of the composition can be make the foam more or less firm. The foam is flammable and burn with sooting Flame.

Verwendungsmöglichkeiten: Uses:

Wärme- und Schalldämmung im Hausbau, Verpackungsmaterial zur Thermoisolierung oder zum Schutz vor Beschädigungen durch Stoß und Schlag.Heat and sound insulation in house construction, packaging material for thermal insulation or for Protection against damage by shock and impact.

Ausführungsbeispiel des SchaumsEmbodiment of the foam

Herstellernachweis:Sourcing:

Ligninsulfonat (Fa. Boregaard, Karlsruhe), Maisstärke und Hefe (Fa. Ruf), Zucker (Fa. Südzucker), Glycerin (Apotheke)lignin sulfonate (Boregaard, Karlsruhe), corn starch and yeast (Ruf), sugar (Südzucker), glycerin (Pharmacy)

Versuchsansatz:Test preparation:

• a) 5g Ligninsulfonat, 5g Maisstärke, 40ml destilliertes Wasser, 5,5g Backhefe (Saccharomyces cerevisia), 2g Zucker, 1,5g Harnstoff, 5ml Glycerina) 5g lignosulfonate, 5g cornstarch, 40ml distilled water, 5.5g baker's yeast (Saccharomyces cerevisia), 2g Sugar, 1.5g urea, 5ml glycerine
• b) 5g Ligninsulfonat, 5,g Maisstärke, 40ml destilliertes Wasser, 5g Backhefe (Saccharomyces cerevisia), 2,5g Zucker, 3g Harnstoff, 5ml Glycerinb) 5g lignosulfonate, 5, g cornstarch, 40ml distilled water, 5g baker's yeast (Saccharomyces cerevisia), 2.5g sugar, 3g urea, 5ml glycerin

Der Ansatz wurde unter Raumbedingungen (in Abhängigkeit vom Klima in Karlsruhe, s.a. Tabelle der Universität Karlsruhe, Institut für Meteorologie und Klimaforschung) in einem unklimatisierten Raum durchgeführt. Daher schwanken die äußeren Bedingungen z.T. sehr: z.B. Temperatur schwankte im Bereich zwischen 20–30°C.Of the Approach was carried out under room conditions (depending on the climate in Karlsruhe, s.a. Table of the University Karlsruhe, Institute for Meteorology and climate research) in an unclimatized room carried out. Therefore, the external conditions fluctuate z.T. very: e.g. Temperature fluctuated in the range between 20-30 ° C.

Die Substanzen werden alle, mit Ausnahme von Hefe und Zucker, gemischt und auf 37°C erhitzt. Im Folgenden werden Hefe und Zucker zugefügt und bei 37°C für 20 Minuten inkubiert.The Substances are all mixed except for yeast and sugar and at 37 ° C heated. In the following, yeast and sugar are added and added 37 ° C for 20 minutes incubated.

Der Ansatz wird, abgedeckt, in eine Form gefüllt und in eine Mikrowelle gegeben. Der Ansatz wird bei 750 Watt 5mal (bezieht sich auf o.a. Mengenverhältnisse und wird in Abhängigkeit vom Ansatzvolumen variiert) jeweils 1 Minute bestrahlt, bis eine Trocknung erreicht und eine stabile Kruste entstanden ist.Of the Approach is covered, filled in a mold and placed in a microwave given. The approach is 5 times at 750 watts (refers to o.a. proportions and becomes dependent varied from the batch volume) each irradiated for 1 minute until a Drying achieved and a stable crust is formed.

Die beiden Ansätze a) und b) unterscheiden sich im wesentlichen in der Menge des Harnstoffs und führen zu Unterschieden in der Härte des Schaums.The both approaches a) and b) differ essentially in the amount of urea and lead to differences in hardness of the foam.

Es empfiehlt sich für Schäume, die sehr hart und spröde werden sollen, eine geringere Menge von Harnstoff zu verwenden (< 1,5g Harnstoff). Diese Schäume sind weniger geeignet um Stöße abzufangen.It is recommended for foams, the very hard and brittle to use a smaller amount of urea (<1.5g urea). These foams are less suitable for intercepting impacts.

Schäume, die eher weich und elastisch bleiben sollen, sollten mit einer Harnstoffmenge im Bereich zwischen 1,5 und 3g Harnstoff hergestellt werden. Wird mehr Harnstoff zugefügt, kann es zur Verhinderung der Hefegärung kommen.Foams that should remain rather soft and elastic, should be with a quantity of urea be made in the range between 1.5 and 3g of urea. Becomes added more urea, it can lead to the prevention of yeast fermentation.

Ein Schaum, der unter diesen Bedingungen hergestellt wurde ist über mehrere Wochen und Monate stabil.One Foam that was produced under these conditions is over several Stable for weeks and months.

Ein Verkeimung konnte im Beobachtungszeitraum (derzeit 6 Monate) nicht beobachtet werden.One Germination was not possible during the observation period (currently 6 months) to be watched.

Die Luftfeuchtigkeit unter den klimatischen Bedingung des Sommers 2003 in Südwestdeutschland schadete dem Schaum in keiner Weise. Es wurde kein Zusammenfallen des Schaums, eine Formveränderung oder eine Verkeimung beobachtet. Lagerbedingungen entsprachen den Raumbedingungen in den einzelnen Monaten (20–30°C, s.a. Tabelle der Universität Karlsruhe, Inst. F. Meteorologie und Klimaforschung).The humidity under the climatic condition of the summer 2003 in southwest Germany did not harm the foam in any way. No collapse of the foam, change in shape or germination was observed. Storage conditions corresponded to the room conditions in the individual Months (20-30 ° C, see also Table of the University of Karlsruhe, Inst. F. Meteorology and Climate Research).

Verwendete InformationsquellenUsed information sources

1. Styropor wohin?1. Styrofoam where to go?

Styropor ist nicht gleich Styropor. Deshalb gibt es unterschiedliche Sammelwege. Verpackungsstyropor vom Fernsehgerät wird auf den Recyclinghöfen des AWV kostenlos angenommen. Die Formteile müssen weiß, sauber und unbeklebt sein. Die Styroporschalen, auf denen z.B. Fleisch abgepackt ist, gehören in den gelben Sack. Dagegen ist Styropor aus dem Baubereich ein Fall für den Sperrmüll. Aufgrund enthaltener Flammschutzmittel und auch deswegen, weil oft verschmutzt, kann Baustyropor nicht verwertet werden. Und wohin mit Füllchips? Die werden kostenlos an allen Recyclinghöfen angenommen, egal welche Form oder Farbe sie haben. Aber Achtung! Immer öfter werden Chips aus Stärke verwendet. Der Wassertest zeigt Ihnen den Unterschied: Stärkechips lösen sich auf, Styroporchips schwimmen oben. Die Stärkechips können Sie kompostieren oder über Ihre Restmülltonne entsorgen.
Quelle: Eine Information der Abfallberatung des AWV, Telefon 0906-780311 und -12, www.awv-nordschwaben.de.Styrofoam is not the same as Styrofoam. Therefore, there are different collection ways. Packaged polystyrene from the TV is accepted free of charge at AWV recycling yards. The moldings must be white, clean and unidentified. The Styrofoam dishes, on which meat is packaged, belong in the yellow bag. By contrast, polystyrene from the construction sector is a case for bulky waste. Due to contained flame retardants and also because often because dirty, can not be recycled Baustyropor. And where to put chips? They are accepted free of charge at all recycling yards, no matter what shape or color they have. But beware! More and more chips are used from strength. The water test shows you the difference: starch chips dissolve, styrofoam chips float up. You can compost the starch chips or dispose of them via your residual waste bin.
Source: An information of the waste advice of the AWV, telephone 0906-780311 and -12, www.awv-nordschwaben.de.

2. Verpackungsschäume2. Packing foams

Schon immer ist man mit zerbrechlichen oder wertvollen Gegenständen besonders behutsam umgegangen. Frisches Moos, Flaumfedern, getrocknetes Gras oder Strohkissen und ein besonders vorsichtiger Transport trugen zum Erhalt empfindlicher Lebensmittel, fragiler Gebrauchs- oder Kultgegenstände bei. Lange Erfahrung war nötig, um diese Packmaterialien so einzusetzen, daß möglichst nichts kaputt geht.Nice always one is particular with fragile or valuable objects handled carefully. Fresh moss, downy feathers, dried grass or straw cushions and a particularly careful transport carried to obtain sensitive food, fragile utility or Religious items at. Long experience was needed to use these packing materials so that nothing breaks as possible.

Das änderte sich mit der Erfindung von Kunststoffschäumen. Der Verpackungsingenieur kann heute bei Kenntnis des zu verpackenden Gutes und der bei Transport und Handhabung maximal erwartbaren Stoßeinwirkungen berechnen, welche Materialstärke zum perfekten Schutz ausreicht. Aufwendiges Herumprobieren oder eine Überdimensionierung der Verpackungspolster mit entsprechender Ressourcenverschwendung sind nicht nötig.That changed with the invention of plastic foams. The packaging engineer can today with knowledge of the goods to be packaged and the transport and handling maximum expected shocks calculate which material thickness sufficient for perfect protection. Elaborate tinkering or an oversizing the packaging pad with appropriate resource waste are not necessary.

Ende 1948 entdeckte Fritz Stastny, Chemiker bei der BASF, den Polystyrolschaum. Eine Vielzahl hochinteressanter Produkte, wie z.B. Rettungsringe, stoßdämmende Verpackungsformteile, Fahrradhelme, Kühltaschen oder Behälter für Essen auf Rädern und die energiesparende Wärmedämmung am Dach und an Gebäudeaußenwänden waren damit möglich geworden.The End In 1948, Fritz Stastny, a chemist at BASF, discovered polystyrene foam. A variety of highly interesting products, such as Lifebelts, shock-absorbing packaging moldings, Bicycle helmets, coolbags or container for food on wheels and the energy-saving insulation on the Roof and on exterior walls of the building possible with it become.

Der mit Pentan (einem Kohlenwasserstoff) aufgeschäumte Polystyrolschaum besteht bis zu 98% aus Luft und nur zu 2% aus dem auch für Lebensmittelverpackungen zugelassenen Kunststoff Polystyrol. Heute werden etwa 20% der Produktion zu Formteilen und Verpackungen, der überwiegende Anteil jedoch für Wärmedämmelemente verwendet. Gebrauchte Verpackungselemente aus EPS (expandierfähigem Polystyrol) haben dank ihrer vielseitigen Verwertungsmöglichkeiten und der seit 1985 gezielt ausgebauten Logistik für Rückführung und Verwertung eine beispielhaft hohe Verwertungsquote von mehr als 70% erreicht.Of the with pentane (a hydrocarbon) foamed polystyrene foam consists up to 98% from air and only 2% from food packaging approved plastic polystyrene. Today, about 20% of production to moldings and packaging, but the majority for thermal insulation elements uses. Used packaging elements made of EPS (expandable polystyrene) Thanks to their versatile exploitation possibilities and since 1985 purposefully developed logistics for Repatriation and Recycling an exemplary high recovery rate of more than 70% achieved.

Diese Beispiele belegen, daß es auch für die Umwelt vorteilhaft ist, empfindliche und wertvolle Güter beim Transport durch Formteile aus Styropor vor Bruch zu schützen. Empfindliche Lebensmittel bleiben in wärme-/kälteisolierenden Boxen länger appetitlich und frisch, wie das Beispiel der Fischkisten überzeugend belegt.
Quelle: http://www.styropor.de/These examples show that it is also beneficial for the environment to protect fragile and valuable goods from breakage during transport through molded polystyrene moldings. Delicate foods remain more appetizing and fresh in heat- / cold-insulating boxes, as the example of the fish boxes convincingly demonstrates.
Source: http://www.styropor.de/

3. Ökobilanz Verpackungschips3. Life Cycle Packaging Chips

Vergleich von Stärke- und Kunststoffchips endet unentschiedenComparison of starch and Plastic chips ends in a tie

Augsburg. Das Bayerische Institut für angewandte Umweltforschung (BIfA) und das Ifeu-Institut Heidelberg wollten herausfinden, welches das umweltverträglichere Verpackungsmaterial ist: Verpackungschips aus Stärke oder aus Styropor. Eine Ökobilanz brachte das überraschende Ergebnis, daß die ökologischen Vor- und Nachteile weniger im Material, sondern im Umgang damit liegen. Ökologisch wichtig und sinnvoll sei für alle Varianten die Mehrfachnutzung und die Wiederverwertung, so die Wissenschaftler.Augsburg. The Bavarian Institute for Applied Environmental Research (BIfA) and the Ifeu-Institut Heidelberg Wanted to find out which is the more environmentally friendly packaging material is: packaging chips made of starch or styrofoam. A life cycle assessment brought the surprising Result that the ecological Advantages and disadvantages less in the material, but in dealing with it lie. Ecologically important and meaningful for everyone Variants the multiple use and recycling, so the scientists.

Derzeit teilen sich Verpackungschips aus Stärke und aus Polystyrol etwa zur Hälfte den Markt der sogenannten Loose-Fill Packmittel. BifA hat beide unter die Lupe genommen und eine umfassende Ökobilanz erarbeitet. Dabei wurden verschieden Material-, Herstellungs- und Entsorgungsvarianten berücksichtigt. Bei der Nutzung stand die Wiederverwertung im Vordergrund. In der Herstellung sind nach dem Ergebnis dieser Untersuchung Chips aus Stärke denen aus Erdöl überlegen, wobei Stärke aus Kartoffeln vorne liegt. Sekundär-Polystyrol, recycelt aus MC/CD-Hüllen ist nach der Studie ökologische Spitze bei den Kunststoffverpackungen. Verpackungschips werden in der Regel nur einmal verwendet. Stärke klebt, wenn sie feucht wird und hat einen höheren Abrieb als Polystyrol. Dabei verspricht in einer Ökobilanz die Wiederverwendung das größte Einsparpotential, betont das BifA. Bei der Entsorgung gab es unerwartete Erkenntnisse: Für Stärkechips wäre eine energetische Entsorgung ökologischer. Die Deponierung oder Kompostierung verursache höhere Treibhaus-Emissionen als die der Polystyrole. Für Polystyrole dagegen sei die werkstoffliche Verwertung aus Sicht der Umwelt der bessere Weg. (be)
Quelle: Bayerisches Institut für angewandte Umweltforschung und -technik (BifA), Am mittleren Moos 46, D-86167 Augsburg, Tel. 0821-7000-181, Internet: www.bifa.deCurrently about half of the starch and polystyrene packaging chips share the market mentioned Loose-Fill packaging. BifA has examined both and developed a comprehensive life cycle assessment. Various materials, manufacturing and disposal options were taken into account. When using the recycling was in the foreground. According to the results of this investigation, chips made from starch are superior to those from crude oil, with potato starch at the top. Secondary polystyrene, recycled from MC / CD cases, is the ecological leader in plastic packaging, according to the study. Packaging chips are usually used only once. Starch sticks when wet and has a higher abrasion than polystyrene. In a life cycle assessment, reuse promises the greatest savings potential, emphasizes the BifA. When it came to disposal, there were unexpected findings: For starch chips, energy disposal would be more ecological. Landfilling or composting causes higher greenhouse emissions than polystyrenes. For polystyrenes, on the other hand, material recycling is the better way from the environmental point of view. (Be)
Source: Bavarian Institute for Applied Environmental Research and Technology (BifA), Am Mittel Moos 46, D-86167 Augsburg, Tel. 0821-7000-181, Internet: www.bifa.de

4. Polystyrol-Chips oder Verpackungen aus Kartoffelstärke?4. polystyrene chips or Potato starch packaging?

Umweltforscher ziehen ÖkobilanzEnvironmental researchers draw LCA

Was ist wohl umweltverträglicher, eine Verpackung aus Kunststoff oder eine aus Kartoffelstärke? Um eine solche Entscheidung auf eine wissenschaftliche Basis zu stellen, gibt es die Ökobilanz: Sie listet für den gesamten Lebensweg eines Produktes, von der Rohstoffgewinnung bis zur Entsorgung, alle Umweltauswirkungen auf: Schadstoff-Emissionen, Material- und Energieverbrauch.What is probably environmentally friendly, a plastic or potato starch packaging? To one to make such a decision on a scientific basis, is there the life cycle assessment: She lists for the entire life cycle of a product, from the extraction of raw materials until disposal, all environmental effects on: pollutant emissions, Material and energy consumption.

Das Bayerische Institut für Angewandte Umweltforschung und -technik in Augsburg – kurz BifA – hat gemeinsam mit dem Ifeu-Institut in Heidelberg gerade eine solche Bilanz abgeschlossen: Für Verpackungschips, auch Loose-Fill-Packmittel genannt, die empfindliche Gegenstände beim Transport in einem Karton weich betten. Die eine Hälfte dieser Chips wird heute aus nachwachsendem Rohstoff hergestellt, die andere Hälfte aus neuem oder
Quelle: DeutschlandRadio-Online
httpa/www.dradio.de/cgi-bin/es/neu-umla/1089.html
Deutschlandfunk: Umwelt und Landwirtschaft
Manuskript vom: 2.9.2002 • 16:35The Bavarian Institute for Applied Environmental Research and Technology in Augsburg - BifA for short - has just completed such a review together with the Ifeu Institute in Heidelberg: For packaging chips, also called loose-fill packaging, the delicate objects are soft when transported in a carton beds. Today one half of these chips are made from renewable raw materials, the other half from new or
Source: DeutschlandRadio-Online
httpa / www.dradio.de / cgi-bin / it / neu Umla / 1089.html
Deutschlandfunk: Environment and Agriculture
Manuscript of: 2.9.2002 • 16:35

5. Stärke und Zucker5. strength and sugar

Nach Cellulose ist Stärke der bedeutendste organisch-chemische Rohstoff. Er steht in großen Mengen und hoher chemischer Reinheit zu günstigen Preisen zur Verfügung. Heute gibt es mehr als 600 verschiedene Stärkeprodukte für eine Vielzahl von Anwendungen.To Cellulose is starch the most important organic chemical raw material. He is in large quantities and high chemical purity at favorable Prices available. Today, there are more than 600 different starch products for a variety of applications.

Stärkeliefernde Pflanzen sind in Deutschland Mais, Weizen und Kartoffel. Neben den traditionellen Einsatzbereichen in der Papier- und Pappeindustrie drängen neue stärkebasierte Produkte auf die Märkte der Zukunft:
Waschmittelrohstoffe, Rohstoffe für die Kosmetik- und Pharmaindustrie, Fermentationsrohstoffe und biologisch abbaubare Werkstoffe, die petrochemisch erzeugte Kunststoffe ersetzen können. Der langfristige Trend zeigt eine stärkere Hinwendung zu chemisch-technischen Anwendungen. Biologisch abbaubare, kunststoffähnliche Werkstoffe könnten die Märkte für Stärkeprodukte wesentlich erweitern. Der Müllnotstand treibt diese Entwicklung an. In Deutschland wie in Westeuropa fällt Jahr für Jahr viel fester Haushaltsmüll an, der bald auf keiner Deponie mehr Platz findet. Beinahe ein Drittel dieses Müllvolumens nehmen langlebige, für den kurzlebigen Gebrauch gedachte Verpackungen ein. Der Ruf nach naturnahen Kreisläufen wird lauter. Verfahren des "Biorecyclings" werden zunehmend aktueller.In Germany starch-producing plants are corn, wheat and potatoes. In addition to traditional applications in the paper and board industry, new starch-based products are pushing for the markets of the future:
Detergent raw materials, raw materials for the cosmetics and pharmaceutical industries, fermentation raw materials and biodegradable materials that can replace petrochemical plastics. The long-term trend shows a stronger turn towards chemical-technical applications. Biodegradable, plastic-like materials could significantly expand the markets for starch products. The garbage crisis is driving this development. In Germany, as in Western Europe, a lot of solid household waste accumulates year after year, which soon finds no place on any landfill. Almost a third of this waste volume takes up long-lasting packaging intended for short-lived use. The call for near-natural cycles is getting louder. Biorecycling processes are becoming increasingly topical.

Biologisch schnell abbaubare Stärkewerkstoffe lassen sich mit Verfahren der Kunststoffverarbeitung zu Hohlkörpern, Formteilen, Schäumen oder Folien verarbeiten. Sinnvoll lassen sie sich in kurzlebigen Anwendungen (Verpackungen, Hygieneartikel, Fast-Food-Geschirr) einsetzen. Ihre biologische Abbaubarkeit ist bei Gartenartikeln wie Pflanztöpfen, Mulchfolien, Friedhofsartikeln oder Biomüllsäcken sehr vorteilhaft.biological fast degradable starch materials can be turned into hollow bodies, moldings, Foam or process transparencies. They make sense in short-lived Applications (packaging, toiletries, fast food dishes) use. Their biodegradability is in garden items such as plant pots, mulch films, Cemetery items or organic waste bags very advantageous.

HolzWood

Holz ist traditionell der mengen- und wertmäßig bedeutendste nachwachsende Rohstoff. Als Kohlenstoffspeicher bindet das in deutschen Wäldern wachsende Holz rund 9 Mrd. Tonnen des Treibhausgases Kohlendioxid. jedes Jahr entzieht der deutsche Wald der Atmosphäre zusätzlich 15 Mio. Tonnen CO₂.Wood is traditionally the most significant renewable resource in terms of quantity and value. As carbon storage, the wood growing in German forests binds around 9 billion tonnes of the greenhouse gas Koh dioxide. Every year, the German forest removes an additional 15 million tons of CO ₂ from the atmosphere.

Durch die Nutzung von Holzprodukten wirkt das Speicherpotential des Waldes über die Lebensdauer der einzelnen Bäume hinaus. Eine verstärkte Nutzung von Holz gefährdet keineswegs den Waldbestand. In Bayern, dem waldreichsten Bundesland, könnten auf rund 2,5 Mio ha Wald in den nächsten 30 Jahren jährlich rund 18 Mio. Festmeter genutzt werden. Dem steht ein geschätzter Einschlag von knapp 12 Mio Festmeter entgegen.By the use of wood products affects the storage potential of the forest over the Lifespan of individual trees out. A reinforced Use of wood endangers by no means the forest stock. In Bavaria, the most wooded federal state, could around 2.5 million hectares of forest annually in the next 30 years 18 million cubic meters are used. This is a valued impact of nearly 12 million cubic meters.

3.1.1. Einsatzbereiche3.1.1. areas of application

Holz ist vielseitig einsetzbar: in der Bau- und Möbelwirtschaft, im Verpackungs- und Dämmstoffbereich; ebenso als Zellstoff in der Papier- und Pappeindustrie. Holz ist ein universeller Bau- und Werkstoff, der aus unserer Umgebung nicht mehr wegzudenken ist.Wood is versatile: in the construction and furniture industry, in packaging and insulation area; as well as pulp in the paper and board industry. Wood is a universal construction and material that is not from our environment more is an integral part.

Trotzdem sind staatliche Anstöße nötig, um auf die Vorzüge des nachwachsenden Rohstoffes Holz wieder aufmerksam zu machen. So zum recyceltem Polystyrol. Die Ökobilanz beginnt mit der Gewinnung der Rohstoffe, erklärt der Projektleiter Eduard Würdinger vom BifA:
Wenn man jetzt die Produktion von Kartoffeln beispielsweise betrachtet, dann werden Dünger, Pflanzenschutzmittel und Saatgut benötigt, es wird Fläche benötigt, und dann muss man entscheiden, wie weit man diese Vorläufersubstanzen untersucht. Und wir haben das so gemacht, dass wir auch die Produktion der Dünger praktisch mit untersucht haben, also den Energieaufwand, den man hat, die Rohstoffe, die man braucht, die Transporte, die da im Durchschnitt in Deutschland üblich sind. Und wir haben auch alle Feldarbeiten mit berücksichtigt Was wir nicht berücksichtigen, also was abgeschnitten wird, ist zum Beispiel die Infrastruktur. Also wir haben nicht mehr den Traktor auf dem Feld bilanziert, aber den Energieverbrauch.Nevertheless, government impetus is needed to draw attention to the benefits of the renewable resource wood again. So to the recycled polystyrene. The life cycle assessment starts with the extraction of raw materials, explains project leader Eduard Würdinger from BifA:
Now, if you look at the production of potatoes, for example, fertilizers, pesticides and seeds are needed, space is needed, and then you have to decide how much to study these precursors. And we did it in such a way that we also practically examined the production of the fertilizers, that is, the energy expenditure that one has, the raw materials that one needs, the transports, which on average are common in Germany. And we also took into account all the field work. What we do not take into account, that is, what is cut off is, for example, the infrastructure. So we stopped balancing the tractor on the field, but the energy consumption.

Aus Kartoffeln, Mais oder Weizen wird Stärke gewonnen und aus daraus werden dann die Verpackungs-Chips gepresst. Beim Polystyrol beginnt die Ökobilanz mit der Erdölgewinnung, es folgen Raffinerie, Polystyrol-Herstellung und wiederum die Chip-Produktion. Nach der Verwendung landen die meisten Chips auf einer Deponie oder in einer Müllverbrennungsanlage. Stärkechips lassen sich auch kompostieren oder zu Biogas vergären.Out Potatoes, corn or wheat are extracted and made from starch Then the packaging chips are pressed. When polystyrene begins the life cycle assessment with oil production, this is followed by refinery, polystyrene production and again the chip production. After use, most chips end up in a landfill or in a waste incineration plant. starch peanuts can also be composted or fermented to biogas.

In punkto Entsorgung erlebten die Ökobilanzierer vom BifA eine Überraschung. Stärke-Chips können zum Treibhauseffekt beitragen, obwohl sie nicht mehr Kohlendioxid freisetzen, als die Pflanzen zuvor aufgenommen haben:
Wenn die Loose-Fill-Packmittel aus Stärke deponiert werden, entsteht auf der Deponie Methan, und das Methangas wird zu einem gewissen Anteil freigesetzt, entweicht in die Atmosphäre, und Methan hat ein deutlich höheres Treibhauspotenzial als Kohlendioxid. Und diese Methanfreisetzung überwiegt die CO2-Fixierung deutlich.When it came to disposal, the life cycle assessors at BifA experienced a surprise. Starch chips can contribute to the greenhouse effect, even though they release no more carbon dioxide than the plants previously absorbed:
When the loose-fill packaging is dumped from starch, methane is produced at the landfill, and the methane gas is released to some extent, escapes into the atmosphere, and methane has a much higher global warming potential than carbon dioxide. And this release of methane outweighs the CO2 fixation significantly.

Auch die Kompostierung ist nicht das Öko-Optimum, denn die Stärke-Chips enthalten keine Nährstoffe und sie ersetzen keinen Rohstoff, den man nicht ohnehin reichlich hätte. Anders die Verbrennung zur Strom- und Wärmegewinnung: Da ersetzen Verpackungschips fossile Brennstoffe wie Erdöl oder Kohle. Außerdem ist dieser Entsorgungsweg für Polystyrol- und Stärke-Chips gleichermaßen geeignet – und das ist wichtig, weil sie häufig vermischt werden. Diese Vermischung wirkt sich auch an anderer Stelle in der.Also composting is not the eco-optimum, because the starch chips contain no nutrients and they do not replace any resource that you would not have plenty of anyway. Different Combustion for power and heat generation: Packaging chips replace fossil fuels such as oil or coal. Furthermore is this disposal method for Polystyrene and starch chips equally suitable - and That's important because they are common be mixed. This mixture also affects elsewhere in the.

Ökobilanz aus: Weil Stärke klebt, wenn sie feucht wird, und einen stärkeren Abrieb hat als Polystyrol, werden Verpackungs-Chips heute meistens nur noch einmal verwendet. Früher hingegen war Mehrfachverwendung die Regel, es gab sogar einen Secondhand-Handel. Hier sorgen die Stärkechips für rote Zahlen in der Ökobilanz, denn in der Wiederverwendung, so die Experten, stecken die größten Einsparpotenziale.LCA from: Because strength sticks when wet, and has a higher abrasion than polystyrene Packaging chips today mostly used only once. Earlier, on the other hand Reuse was the rule, there was even a second-hand trade. Here are the starch chips for red Figures in the LCA, because in the reuse, according to the experts, the greatest savings potential.

Fazit: Nachwachsende Rohstoffe sind nicht per se besser als Kunststoff, aber die ökologischen Vor- und Nachteile liegen nicht allein im Material begründet, sondern vor allem im Umgang damit. Wiederverwendung und optimale Entsorgung sind entscheidend. Und das sind wichtige Erkenntnisse für eine Zukunft mit versiegenden Erdöl- und Erdgasvorräten:
Für uns war es wichtig, in der Ökobilanz zu lernen, wie man sowohl fossile Rohstoffe als auch nachwachsende Rohstoffe optimal nutzt. Letztendlich wird es kaum einen Weg vorbei geben, dass die Menschheit in Zukunft vermehrt nachwachsende Rohstoffe nutzt, und da ist es wichtig für uns, zu lernen, wie man das möglichst umweltverträglich macht.
^©DeutschlandRadio 3903Conclusion: Renewable resources are not per se better than plastic, but the environmental advantages and disadvantages are not only due to the material, but especially in dealing with it. Reuse and optimal disposal are crucial. And these are important findings for a future with declining crude oil and natural gas reserves:
It was important for us to learn how to optimally use both fossil raw materials and renewable raw materials in the life cycle assessment. Ultimately, there will be no way around that humanity will increasingly use renewable raw materials in the future, and it is important for us to learn how to make it as environmentally friendly as possible.
^© Germany Radio 3903

Claims (5)

Herstellung eines kompostierbaren, wärme- und stoßdämmenden Schaums auf der Basis von nachwachsenden Rohstoffen.Production of a compostable, heat and shock-absorbing Foam based on renewable raw materials. Der Schaum nach Anspruch 1 ist dadurch gekennzeichnet, daß er elastisch ist und eine hohe Reißfestigkeit und Stabilität aufweist.The foam according to claim 1 is characterized that he is elastic and high tear resistance and stability having. Der Schaum nach Anspruch 1 und 2 weist eine geringe Empfindlichkeit gegenüber Feuchtigkeit auf.The foam of claim 1 and 2 has a low Sensitivity to Moisture on. Der Schaum nach einem der vorherigen Ansprüche ist resistent gegenüber mikrobiologischen Befall z.B. durch Schimmelpilze.The foam according to any one of the preceding claims resistant to microbiological attack, e.g. by molds. Der Schaum nach einem der vorherigen Ansprüche kann aufgrund der Variation seiner Inhaltsstoffe in seiner Härte den Anforderungen der späteren Verwendung angepaßt werden.The foam according to one of the preceding claims can due to the variation of its ingredients in its hardness the Requirements of the later Use adapted become.