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Ein Durchbruch in der nachhaltigen Polyurethan-Produktion ohne giftige Isocyanate
Forschende am Fraunhofer IAP haben ein innovatives Verfahren entwickelt, das die Herstellung von Polyurethanen ohne den Einsatz von gesundheitsschädlichen Isocyanaten ermöglicht. Mithilfe von Dicarbamaten und CO₂ als Rohstoffen wird eine umweltfreundliche und sichere Produktionsweise etabliert.
Polyurethane (PUR) sind vielseitige Kunststoffe, die in Polstermöbeln, Lacken und medizinischen Katheterschläuchen sowie weiteren Produkten Verwendung finden. Ihre herkömmliche Herstellung basiert auf Isocyanaten, die toxisch sind und erhebliche Gesundheitsrisiken darstellen. Forschende des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Polymerforschung IAP haben nun eine bahnbrechende Alternative entwickelt. Im Rahmen des Projekts „CO2NIPU“ (Non-Isocyanate Polyurethanes) wurden Isocyanate durch sichere und nachhaltige Dicarbamate ersetzt.
Dicarbamate: Der Schlüssel zur nachhaltigen PUR-Produktion
Das Fraunhofer-Team unter der Leitung von Dr. Christoph Herfurth setzt auf Dicarbamate, die aus Methanol und CO₂ synthetisiert werden, um die Produktion sicherer und umweltfreundlicher zu gestalten. Dieses Verfahren reduziert Treibhausgasemissionen und vereinfacht die Handhabung, da keine komplexen Schutzmaßnahmen gegen toxische Substanzen erforderlich sind. Zudem wurde ein Baukastensystem entwickelt, mit dem die Materialeigenschaften präzise angepasst werden können, etwa durch den Einsatz von Kettenverlängerern für elastische oder klebende Eigenschaften.
Obwohl der Herstellungsprozess mit sechs bis acht Stunden länger dauert als herkömmliche Methoden, bietet er eine bessere Kontrolle, reduziert Ausschuss und sorgt für gleichbleibende Qualität.
Lesetipp: Polyurethane
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Kreislaufwirtschaft und industrielle Skalierbarkeit
Zusätzlich zur nachhaltigen Herstellung liegt der Fokus des Projekts auf Recyclingverfahren für gebrauchte PUR-Materialien, wie Schaumstoffe, die wiederverwendet werden können. Fraunhofer UMSICHT nutzt Hochdrucktechniken, um CO₂ als Rohstoff für die Synthese zu integrieren. Die Technologie hat bereits den Übergang vom Labor zur industriellen Anwendung vollzogen: Erste Kilogrammmengen wurden am Fraunhofer-Technikum produziert, und das Pilotanlagenzentrum PAZ in Schkopau bereitet die großtechnische Herstellung vor.
Die erste Anwendung wird in der Produktion biokompatibler Katheterschläuche für die Medizintechnik getestet. Darüber hinaus entwickelt das Fraunhofer IFAM Klebstoffe, um eine sichere Verbindung zwischen Kanülen und Schläuchen zu gewährleisten.
Quelle: Fraunhofer IAP, Nachhaltige Polyurethan-Produktion ohne giftige Isocyanate. Forschung Kompakt, Februar 2026.
