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Abbildungen Titelseite Fischer Fujitsu Mako Plastics Georgia-Pacific Moonen Packaging

Verfügbarkeit und beispielhafte Anwendungen von biobasierten Werkstoffen und Produkten für den kommunalen Bereich B.Eng . Christian Schulz Institut für Biokunststoffe und Bioverbundwerkstoffe Hochschule Hannover Institutsleitung : Prof. Dr.- Ing . Hans-Josef Endres

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Presentation Transcript

  1. Verfügbarkeit und beispielhafte Anwendungen von biobasierten Werkstoffen und Produkten für den kommunalen Bereich B.Eng. Christian Schulz InstitutfürBiokunststoffe und Bioverbundwerkstoffe Hochschule Hannover Institutsleitung: Prof. Dr.-Ing. Hans-Josef Endres KongressNawaRo-Kommunal · 22./23.11. November · Berlin Abbildungen Titelseite Fischer Fujitsu Mako Plastics Georgia-Pacific MoonenPackaging Easy Gardener Products

  2. Agenda • Was sind Biokunststoffe? • Marktentwicklung • Anwendungen der Biokunststoffe • Zertifizierung • Aufbau einer Produktdatenbank • Beispiele für Produkte aus Biokunststoffenin für kommunale Beschaffung relevanten Anwendungsbereichen

  3. NachwachsendeRohstoffe sind (bio-)abbaubar und basieren auf nachwachsenden Rohstoffen Was sind Biokunststoffe? basieren auf nachwachsendenRohstoffen 2. Biopolymere 3. Biopolymere NichtAbbaubar Abbaubar 1. Biopolymere KonventionelleKunststoffe sind (bio-)abbaubar PetrochemischeRohstoffe

  4. Was sind Biokunststoffe? • Keine neuartige Werkstoffgruppe, sondernEingruppierung in die Klasse der Kunststoffe • Einteilung in : • Abbaubare petro-basierte Biopolymere • Abbaubare (überwiegend) biobasierte Biopolymere • Nicht abbaubare, beständige biobasierte Biopolymere • Vorteile von Biokunststoffen: • Erneuerbare Rohstoffbasis • Rohstofferzeugung für Biokunststoffe erfordert weniger Energie • Neuartige Werkstoffeigenschaften in Gebrauch und Verwendung • Vielfältige Entsorgungsmöglichkeiten (Kompostierung, klimaneutrale energetische Verwertung…)

  5. Agenda • Was sind Biokunststoffe? • Marktentwicklung • Anwendungen der Biokunststoffe • Zertifizierung • Aufbau einer Produktdatenbank • Beispiele für Produkte aus Biokunststoffenin für kommunale Beschaffung relevanten Anwendungsbereichen

  6. Marktentwicklung • Biopolymermarkt wächst derzeit jährlich um etwa 20 %: 20111,2 Mio. t 4,5 Mrd. € 2015 (Prognose) 2,2 Mio. t 7,5 Mrd. € • Biopolymere machen etwa 1 % am Gesamtkunststoffmarkt aus (250 Mio. t) • Trendumkehr bei der Bioabbaubarkeit durch stärkeres Wachstum bei beständigen Biokunstoffen bis 2015  Langzeitanwendungen

  7. Beständig und biobasiert Bioabbaubar und biobasiert Bioabbaubar und petrobasiert Globale Produktionskapazitäten von Biopolymeren Quelle:IfBB, FH Hannoverund European Bioplastics

  8. Agrarflächen und Biopolymere Flächenbedarffür die Biopolymerproduktion 2015: 0,03% der weltweitverfügbarenAgrarfläche AustauschallerpetrochemischbasiertenKunststoffe in der AutomobilindustriedurchBiopolymereerfordert0,3% der weltweitverfügbarenAgrarfläche VollständigerAustauschallerpetrochemischbasiertenKunststoffegegenBiopolymereerfordert 4%der weltweitverfügbarenAgrarfläche

  9. Agrarflächen und Biopolymere II Quelle: Endres et.al., Kunststoffe 09/2011

  10. Agenda • Was sind Biokunststoffe? • Marktentwicklung • Anwendungen der Biokunststoffe • Zertifizierung • Aufbau einer Produktdatenbank • Beispiele für Produkte aus Biokunststoffenin für kommunale Beschaffung relevanten Anwendungsbereichen

  11. Anwendungen der Biokunststoffe Marktsegmente für Biokunststoffe in 2011 Quelle: Endres et.al., Kunststoffe 09/2011

  12. Biokunststoffe in der kommunalen Beschaffung

  13. Agenda • Was sind Biokunststoffe? • Marktentwicklung • Anwendungen der Biokunststoffe • Zertifizierung • Aufbau einer Produktdatenbank • Beispiele für Produkte aus Biokunststoffenin für kommunale Beschaffung relevanten Anwendungsbereichen

  14. Zertifizierung • Europa EN 13432 • Amerika ASTM D 6400/6868 • Verschiedene Labels, u.a. „Keimling“ der European Bioplastics, zertifiziert nach DIN CERTCO

  15. Was bedeutet „bio-basiert“? • drei C-Isotope; 12C, 13C, 14C14C selten, instabil, radioaktiv • Halbwertzeit 5730 ± 40 Jahre(sog. „Cambridge-Halbwertzeit“) • Ständiger Austausch von C in Atmosphäre und Biosphäre gleiches Verteilungsverhältnisvon 14C zu 12C • Bei Beendigung der Stoffwechsel-vorgänge kein weiterer Austausch • 14C ↓ bzw. Verhältnis 14C:12C ↓ Currie, Lloyd A.: The remarkable metrological history of radiocarbon dating (II) NIST, 2004

  16. Radiokarbondatierung – 14C Methode • Veränderung des ursprünglichen Verhältnisses von 14C zu 12C im Vergleich zu Atmosphäre/Biosphäre zum Zeitpunkt der C-Fixierung lässt Rückschlüsse auf das Alter einer Materie zu • Ursprünge der Radiokarbondatierung in der Archäologie, mittlerweile aber weitere Einsatzgebiete(Lebensmittel, Kosmetika, Schmierstoffe, Kunststoffe, etc.) • Untersuchungen von Biopolymeren nach ASTM-D6866 mit gleichem Konzept wie Radiokarbondatierung, jedoch nicht Nutzung der Altersbestimmung, sondern Bestimmung des biobasierten C-Anteils dadurch Unterscheidung in fossile/biogene Kohlenstoffquelle Rückschlüsse auf den Anteil nachwachsender Rohstoffe

  17. Agenda • Was sind Biokunststoffe? • Marktentwicklung • Anwendungen der Biokunststoffe • Zertifizierung • Aufbau einer Produktdatenbank • Beispiele für Produkte aus Biokunststoffenin für kommunale Beschaffung relevanten Anwendungsbereichen

  18. Aufbau einer Produktdatenbank • Entwicklung einer Produktdatenbank von Biokunststoffen und Bioverbundwerkstoffe für die kommunale Beschaffung durch das IfBB - Institut für Biokunststoff und Bioverbundwerkstoffe (FH Hannover) Finanzierung: BMELV Trägerschaft: FNR Technische Umsetzung: Tangram Documents Projektlaufzeit: 01.06.2011 – 31.07.2013

  19. Projektinhalt • Erfassung am Markt verfügbarer Produkte • Biokunststoffe • Naturfaserverstärkte Kunststoffe (NFK) • Wood Plastic Composites (WPC) • Auswertung verfügbarer Datensammlungen, Fragebogen für Hersteller... • Zusammenfassung in einer frei zugänglichen Datenbank der FNR (www.nawaro-kommunal.de) • Pflege und Aktualisierung des Datenbestandes während der Projektlaufzeit bis Mitte 2013

  20. Merkmalerfassung in der Produktdatenbank • Produktname und Beschreibung • Anwendungsgebiete/Themenbereiche • Foto • Materialbeschreibung • Produktvarianten • Referenzen • Zertifikate / Auszeichnungen- Blauer Engel- lebensmittelrechtliche Zulassung- Kompostierbarkeit- Bioanteil- … • Preise, Gebindegrößen • Haltbarkeit/Abbaubarkeit • Hersteller/Lieferant(Einzelhandel?) • …

  21. Onlinezugriff über www.nawaro-kommunal.de

  22. Agenda • Was sind Biokunststoffe? • Marktentwicklung • Anwendungen der Biokunststoffe • Zertifizierung • Aufbau einer Produktdatenbank • Beispiele für Produkte aus Biokunststoffenin für kommunale Beschaffung relevanten Anwendungsbereichen

  23. Beispiele für Produkte aus Biokunststoffen in für kommunale Beschaffung relevanten Anwendungsbereichen

  24. Beispiel 1Tastatur ‚Fujitsu KBPC PX ECO‘ • Gehäuse aus Celluloseacetat, beständig • Biobasierter Anteil~ 45 % • Preis: ab ca. 36,00 € • Bürobedarf / Elektroartikel • Keine weiteren Zertifikate • Im Einzelhandel verfügbar • Quelle: Fujitsu / bdbayer-shop.de

  25. Beispiel 2Öko-USB-Stick ‚EmtecM600‘ • Gehäuse aus PLA, beständig • Biobasierter Anteil100 % (Gehäuse) • Preis: ca. 14,30 € (4 GB) • Bürobedarf / Elektroartikel • Keine weiteren Zertifikate • Im Onlineshop verfügbar • Quelle: EMTEC / ZBP Media

  26. Beispiel 3Korrekturroller ‚PrittECOmfort‘ • Gehäuse aus PLA und Cellulosefasern • Biobasierter Anteil89 % • Preis: ab ca. 1,60 € • Bürobedarf • 3. Platz als „Biowerkstoff des Jahres“ 2010 • Im Einzelhandel verfügbar • Quelle: Henkel / karp-shop.de

  27. Beispiel 4highlighteredding 24 ‚EcoLine‘ • Gehäuse aus Lignin-derivat, Filterfasern aus Recyclingmaterial • Biobasierter Anteil>= 70 % • Preis: ab ca. 0,95 € • Bürobedarf • Keine weiteren Zertifikate • Im Einzelhandel verfügbar • Quelle: edding AG / bfh24.de

  28. Beispiel 5‚greenway‘ Cateringgeschirr • PLA, Palmblatt, Holz, Zuckerrohr, Zellulose… • Biobasierter Anteil 100 % • Teller/Schalen, Becher, Deckel sowie Besteck… • Catering / Haushalt • EN 13432 (DIN CERTCO),ASTM D 6400 • Lebensmittelzulassung • Direktvertrieb • Quelle: LoickBiowertstoff / greenway-store.de

  29. Beispiel 6Mulchfolie • Folie aus Maisstärkeblend • Biobasierter Anteil100 % • Preis: 0,35 € / lfd. Meter • Landwirtschaft / GaLa-Bau • Kompostierbar (EN 13432)Haltbarkeit: 8 – 12 Wochen • Direktvertrieb / Bezug über Versandhandel • Quelle: biomasseGmbH

  30. Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Kontakt Institut für Biokunststoffe und Bioverbundwerkstoffe Heisterbergallee 12 Hannover 30453 http://www.ifbb-hannover.de/ Prof. Dr.-Ing. Hans-Josef Endres B.Eng. Christian Schulz hans-josef.endres@fh-hannover.dechristian.schulz@fh-hannover.de Telefon: 0511-9296-2212 Telefon: 0511-9296-2258

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