3DCell

Forschungstitel:
Verpackungen aus dreidimensional geformten Cellulose- Composites

Arbeitsgruppe: Verpackungsmaterialien

Forschungsstelle und wissenschaftliche Betreuung:

  1. Technische Universität Dortmund, Fachgebiet Maschinenelemente, Prof. Dr. Bernd Künne
  2. Technische Universität Dortmund, Lehrstuhl Feststoffverfahrenstechnik, Prof. Dr. Markus Thommes
  3. Technische Universität Dresden, Institut für Holz- und Papiertechnik, Dr. Roland Zelm
  4. Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung Dresden, Institutsteil Verarbeitungstechnik, Prof. Dr. Marek Hauptmann

in Zusammenarbeit mit der Forschungsvereinigung Werkstoffe aus nachhaltigen Rohstoffen e.V. – WNR

IGF-Vorhaben: 23012 BG
Finanzierung: BMWK
Laufzeit: 2023 – 2025

Im Rahmen des Projektes werden nachhaltige und umweltfreundliche Materialverbünde entwickelt sowie die wirtschaftlichen Aspekte in ihrer Anwendung als Ein- und Mehrwegverpackungen betrachtet, um der aktuellen politischen Forderung hinsichtlich des Recyclings und Inverkehrbringens von Produktverpackungen nachzukommen. Mit der Entwicklung von Material und Materialkombinationen soll die prozesssichere Herstellung eigenschaftsoptimierter Packmittel aus Cellulose basierenden Werkstoffen erreicht werden. Mit dem Konsortium aus den antragstellenden Forschungsstellen wird die gesamte Wertschöpfungskette abgebildet. Angefangen von der Auswahl und Aufbereitung der Faserrohstoffe, über die Materialentwicklung und Prozessführung bis hin zur beanspruchungsgerechten und nachhaltigen Auslegung von Verpackungslösungen. Forcierte Fertigungsprozesse sind Fügetechniken, maschinelles Tiefziehen und Beschichten. Die erzielten Erkenntnisse zum Aufbau von Packmittelqualitäten mit optimierten Eigenschaften für die Umformprozesse lassen sich mit der bestehenden Anlagentechnik bisheriger Kenntnisse zur Folge weitestgehend durch entsprechende Anpassungen umsetzen. Durch die Wettbewerbssituation und durch den geforderten Ersatz von Kunststoffen ist die Erschließung neuer Märkte durch rezyklierbare Produkte möglich. Die Ökonomie des Einsatzes neuer Materialien und Technologien als Gesamtkonzept einer nachhaltigen Verpackungsalternative hängt von der Formgestaltungsfreiheit ab, die durch die Projektergebnisse abschätzbar und wesentlich erweitert wird.

Die im Rahmen des Projekts gewonnenen Ergebnisse bieten insbesondere dem deutschen Mittelstand technologisch, wirtschaftlich und ökologisch günstige sowie hochwertige Alternativen. Die Forschungsergebnisse können vorrangig in der Verfahrenstechnik sowie Produktion von Verpackungen genutzt werden. Entsprechende Wirtschaftszweige sind sowohl die Papier- und Verarbeitungstechnik sowie die Hersteller der Verarbeitungsmaschinen.

Das hier vorgestellte IGF-Vorhaben wird im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.