Naturfaserverstärkter Kunststoff

Naturfaserverstärkte Kunststoffe

Allgemein

Unter naturfaserverstärkten Kunststoffen (NFK) werden Werkstoffe verstanden, die aus einem Kunststoff bestehen, der seine Stabilität durch eingearbeitete Naturfasern erhöht. Der Kunststoff selbst ist in der Regel fossiler Herkunft, kann aber auch ein Biokunststoff sein. Das herkömmliche Pendant zu NFK sind glas- oder kohlefaserverstärkte Kunststoffe. Bauteile aus NFK weisen nicht nur hohe Steifigkeiten und Festigkeiten, sondern auch eine geringe Dichte auf. Sie sind also mechanisch stark belastbar und gleichzeitig leicht (bis zu 30% leichter als herkömmliche Faserverbunde) und damit ideal geeignet für den modernen Fahrzeugbau. Zudem splittern sie nicht, brechen ohne scharfe Kanten, haben gute akustische Eigenschaften und sind schon heute ökonomisch konkurrenzfähig. So setzte die deutsche Automobilindustrie allein im Jahr 2003 etwa 45.000 Tonnen NFK vor allem im PKW-Innenraum ein.

Nutzung von Naturfasern in der Automobilindustrie

Nutzung von Naturfasern im Automobilbau 2005 (nova-Institut, Daten für 2005) (Quelle: FNR)

Naturfaserverstärkte Werkstoffe aus Flachs, Hanf oder exotischen Fasern haben derzeit ein Marktvolumen von 20.000 t. Sie werden sowohl zu thermound duroplastischen Formteilen als auch im Naturfaser-Propylen-Spritzguss verarbeitet. Im Automobilbau etablieren sich Formpressteile für Türinnenverkleidungen, Hutablagen oder Kofferraumauskleidungen.

Während Flachs, Hanf und exotische Fasern den Automobilbau erst nach und nach erobern, haben sich Holzfasern und Baumwolle dort längst etabliert. Im Jahr 2005 wurden so in Deutschland insgesamt 91000 t Fasern aus nachwachsenden Rohstoffen verarbeitet.

Der Marktanteil von Biokunststoffen, d. h. Kunststoffen auf Basis nachwachsender Rohstoffe, liegt in Deutschland unter 1 Prozent des Gesamtmarktes von 12,9 Mio. t (Verbrauch lt. VKE, 2005). Während Stärke und Stärkeblends (-mischungen) mit 85 Prozent überwiegen, sind Polymilchsäure (PLA), Polyhydroxyfettsäuren (PHA), thermoplastische Cellulose und andere Biokunststoffe mengenmäßig noch eher unbedeutend.

Biokunststoffe werden vor allem im Verpackungsbereich benötigt. Rund 35 Prozent der jährlich rund 750.000 m³ hergestellten LooseFill-Verpackungschips sind aus Stärke.

Fette und Öle werden im chemischindustriellen Bereich – neben den bereits genannten oleochemischen Anwendungen – insbesondere zur Herstellung von Polymeren und Polymeradditiven sowie Lösungsmitteln eingesetzt. Etwa 35.000 t Rizinusöl und 35.000 t chemisch modifiziertes Sonnenblumenöl gehen in die Herstellung von Polyurethanen und Polyestern. Außerdem finden Pflanzenöle als Polymeradditive zur Verbesserung der Einsatzeigenschaften von Kunststoffen eine breite Anwendung. In diesem Bereich werden jährlich ca. 80.000 t Sojaöl und ca. 40.000 t erucasäurereiches Rapsöl als Weichmacher in petrochemisch basierten Kunststoffen wie beispielsweise PVC verwendet.

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Quelle

• Nachwachsende Rohstoffe - Daten und Fakten (PDF) - mit Daten von 2006, aktualisiert mit:
• www.fnr.de / Daten und Fakten - Stand: 09.05.2010

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