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| Entwicklung einer thermisch deaktivierbaren Haftvermittlung durch bi-funktionelle Proteine | Bild: IKV |
Braunkohleausstieg und Klimawandel erfordern einen Strukturwandel im Rheinischen Revier. Dieser soll für die Menschen vor Ort zukunftsfähige Arbeitsplätze bieten und zugleich nachhaltig mit Umwelt und Ressourcen umgehen. Die Initiative BioökonomieREVIER Rheinland verfolgt deshalb das Ziel, das Rheinische Revier zu einer Modellregion für nachhaltiges und ressourceneffizientes Wirtschaften mit internationaler Strahlkraft zu entwickeln. Die Initiative wird im Rahmen des Sofortprogramms »Strukturwandel« vom Bundesforschungsministerium BMBF gefördert.
Ein wichtiges Element der Modellregion BioökonomieREVIER Rheinland sind 15 „Innovationslabore“, die thematisch in drei Cluster gebündelt sind: Innovative Landwirtschaft, Biotechnologie & Kunststoffwirtschaft sowie Integrierte Bioraffinerie. Dabei soll exemplarisch dargestellt werden, dass eine engere Verzahnung und Wissenstransfer von der Forschung hinein in die Wirtschaft zu mehr Wertschöpfung und Nachhaltigkeit führen können.
In diesem Zusammenhang untersucht das IKV Möglichkeiten, konventionelle Kunststoff-Verbundsysteme im Verpackungsbereich durch alternative, recyclingfähige Verpackungssysteme zu ersetzen. Im Forschungsprojekt ProtLab wird die Haftvermittlung durch spezielle, bifunktionelle Proteine untersucht. Ziel ist es, die konventionellen Haftvermittler, die Barrierekunststoffschichten mit dem übrigen Kunststoffverbundsystem verbinden, durch eine biotechnologische Lösung zu ersetzen und so eine spätere Auftrennung der Schichten zu ermöglichen. Die Trennung wird durch eine thermische Deaktivierung/Denaturierung der Proteine erfolgen, so dass die Barriereschicht und die weiteren Schichten einzeln rohstofflich wiederverwertet werden können.
Konkret untersuchen die Forschenden am IKV eine Technologie zur Extrusion nachhaltiger mehrschichtigen Folien. Die erstmalige Zusammenführung von heißer Schmelze und hitzeempfindlichen Proteinen ist eine der zu lösenden Herausforderungen, der die Wissenschaftler mit einer umfassenden simulationsbasierten Werkzeug- und Prozessauslegung begegnen. Weitere Problemstellungen, die die Forschenden in den Fokus nehmen, sind die zu erreichende Produktivität bzw. der Zeitbedarf für die Herstellung eines ausreichend mechanisch belastbaren Schichtverbunds.
Mit Hilfe einer geeigneten Werkzeug- und Prozesstechnik sollen in Zukunft Kreisläufe für mehrschichtige Verpackungen in der Agrar- und Lebensmittelindustrie geschlossen werden.
