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Kreislaufwirtschaft in Sachsen: Agrarreste werden zu Membranen und Beschichtungen

Eine Nachwuchsforschungsgruppe der TU Bergakademie Freiberg entwickelt Verfahren, um Rapsstroh, Obsttrester und Kartoffelschalen in funktionale Materialien wie Membranen, Beschichtungen und Verpackungen umzuwandeln. Das Projekt verbindet grüne Chemie mit Nachhaltigkeitsanalysen – und könnte über 18.000 Bioökonomie-Betrieben in Sachsen neue Perspektiven eröffnen.

Agrarreste wie Rapsstroh und Kartoffelschalen dienen als Ausgangsmaterial für biobasierte Membranen und Beschichtungen. Quelle: pyansetia2008 - stock.adobe.com

In der neuen Nachwuchsforschungsgruppe „BioWin“ arbeiten vier junge Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler daran, landwirtschaftliche Reststoffe in hochwertige Funktionsmaterialien umzuwandeln. Ziel ist es, biogene Abfallströme – darunter Rapsstroh, Obsttrester und Kartoffelschalen – mithilfe nachhaltiger Verfahren aufzuschließen und zu Fasern im Mikro- und Nanobereich sowie zu funktionalen Schichten zu verarbeiten.

Die Reststoffe werden zunächst mechanisch und mit grünen Lösungsmitteln in ihre Einzelbestandteile zerlegt. Anschließend entstehen mithilfe von Elektrospinnen, Nassspinnen oder Sprühbeschichtung neue Materialien, die unter anderem als Membranen, Verpackungen oder Beschichtungen eingesetzt werden können. Ein besonderes Augenmerk liegt auf der vollständigen Nutzung der Biomasse und der Entwicklung einer durchgängig ressourcenschonenden Prozesskette.


Lesetipp: Funktionelle Beschichtungen

Beschichtungen werden auf Oberflächen hauptsächlich zu dekorativen, funktionellen oder Schutzzwecken angewandt, doch in den meisten Fällen ist es eine Kombination aus all diesen. Das Buch „Funktionelle Beschichtungen“ gibt einen tiefen Einblick in neue Entwicklungen funktioneller Überzüge mit dem Fokus auf organisch-basierten Materialien. Auch hebt es die letzten Entwicklungen der verschiedenen Technologien und neuartigen Oberflächenfunktionen hervor, die Dekoration, Korrosionsschutz und Oberflächenschutz betreffen.


Nachhaltigkeit, Wirtschaftlichkeit und Vernetzung

Parallel zur Materialentwicklung untersuchen Forschende aus den Wirtschaftswissenschaften, wie Unternehmen in Sachsen die neuen Verfahren wirtschaftlich und ökologisch sinnvoll einsetzen können. Die Ergebnisse – einschließlich Simulationen und Potenzialanalysen – sollen künftig in einer öffentlich zugänglichen Datenbank bereitstehen.

Die Nachwuchsgruppe, geleitet von Dr. Vanessa Castro, arbeitet interdisziplinär und integriert Themen wie Nachhaltigkeit, Diversität, Gleichstellung und Gründungsförderung. Zudem wird sie im Freiberg Center for Circular Economy (FCCE) verankert, dem zentralen Kompetenzzentrum der Universität für Kreislaufwirtschaft.

Die Finanzierung des rund 1,2 Mio. EUR umfassenden Vorhabens erfolgt über den Europäischen Sozialfonds Plus (ESF Plus) und Landesmittel des Freistaates Sachsen. Ziel ist die Stärkung einer nachhaltigen und digitalen Wirtschaft sowie eine verbesserte Fachkräftequalifizierung im Bereich der Bioökonomie.

Quelle: Technische Universität Bergakademie Freiberg, 2025.