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Hühnerfedern: Keratin als nachhaltiger Lackrohstoff
Forschende des Fraunhofer IPA und des Fraunhofer IAP untersuchen Keratin aus Hühnerfedern als multifunktionalen Zusatzstoff für Beschichtungen. Das Strukturprotein könnte künftig mineralische Füllstoffe teilweise ersetzen, den Korrosionsschutz und die UV-Beständigkeit verbessern sowie Produktionskosten und Ressourcenverbrauch reduzieren.
Mineralische Füllstoffe zählen zu den Standardbestandteilen vieler Lacke und Beschichtungen. Forschende des Fraunhofer-Instituts für Produktionstechnik und Automatisierung (IPA) sowie des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Polymerforschung (IAP) untersuchen nun, ob sich Keratin aus Hühnerfedern als multifunktionale Alternative eignet. Nach Angaben der Institute könnte das Strukturprotein künftig mehrere Aufgaben in Beschichtungen übernehmen und gleichzeitig einen Beitrag zur Ressourcenschonung leisten. Aus fein gemahlenem Keratin und Wasser entsteht eine Dispersion, die von Mikroorganismen nur langsam abgebaut wird – ein Merkmal, das das Material sowohl als kostengünstigen Füllstoff als auch für Beschichtungen mit erhöhter Widerstandsfähigkeit gegen mikrobiellen Befall interessant macht.
In Labortests zeigte Keratin in Kombination mit geringen Mengen Kupfersalzen oder Kupferpartikeln zudem eine Schutzwirkung gegenüber UV-Strahlung. Damit könnte das Protein langfristig Funktionen übernehmen, die bislang häufig durch Titandioxid abgedeckt werden. In Verbindung mit Bornitrid sehen die Forschenden weiteres Potenzial: Im Bindemittel können sich geordnete Strukturen bilden, die Beschichtungen mechanisch widerstandsfähiger machen und das Eindringen von Wasser verlangsamen. Denkbar sind so korrosionshemmende Pulverbeschichtungen, beispielsweise für Zäune, Gartengeräte oder Aussenmöbel.
Lesetipp:
Mit dem Ziel ein grundlegendes Verständnis für Dispergierprozesse zu vermitteln, befasst sich Jochen Winkler in dem Buch „Dispergieren von Pigmenten und Füllstoffen“ mit Themen wie dem Unterschied zwischen „Mahlen“ und „Dispergieren“, den Grundlagen der Wechselwirkungstheorien zwischen den Pigmentteilchen, der Bestimmung und Optimierung der Dispergierung und der Stabilisierung der Pigmente und Füllstoffe (Oberflächenbehandlung).
Herausforderungen bei der Aufbereitung
Für eine industrielle Nutzung muss das Keratin zunächst effizient aufbereitet werden. Chemische Verfahren liefern zwar grössere Mengen Pulver, beeinträchtigen jedoch teilweise die funktionellen Eigenschaften des Proteins. Mechanische und mechanochemische Verfahren erzielen bessere Ergebnisse, sind bislang aber nur im Labormassstab einsetzbar. Damit steht die Skalierung der Aufbereitungsprozesse im Zentrum der weiteren Entwicklungsarbeit.
Industrielle Umsetzung geplant
Um die Produktion zu skalieren, wollen die Projektpartner mit dem Anlagenbauer Zoz GmbH zusammenarbeiten. Parallel ist die Entwicklung einer Reinigungs- und Mahleinheit geplant, die Federn direkt vor Ort zu Mikro- oder Nanopulver verarbeitet. Nach Angaben der Forschenden könnten dadurch Transportaufwand, CO₂-Emissionen und Entsorgungskosten sinken. Zudem wird eine Zusammenarbeit mit dem Pulverbeschichtungsspezialisten Enviral angestrebt, um keratinbasierte Beschichtungen für industrielle Anwendungen weiterzuentwickeln.
Quelle: Keiber, M. Wie Hühnerfedern als Rohstoff für Lacke dienen können. Springer Professional (2026). https://www.springerprofessional.de
