"Bioökonomie International 2020: GelSus – Entwicklung von nachhaltigen, antimikrobiellen Cellulose-Aerogelen aus landwirtschaftlichen Bioabfällen als Alternative zu Kunststoff"

m internationalen Projekt GelSUS werden nachhaltige Materialien auf Pflanzenbasis als Ersatz zum Kunststoff entwickelt. Die lignin- und cellulose-haltigen landwirtschaftlichen Bioabfälle werden im Projekt als Quelle für das Biopolymer Cellulose verwendet. Zum einen werden Methoden zur Aufreinigung der Bioreste entwickelt, sodass eine reproduzierbare Qualität der Biopolymere gegeben ist. Die Cellulose-reichen Materialien werden in einer Sol-Gel Synthese zu hochporösen Aerogelen verarbeitet. Dazu muss eine Aerogelsynthese entwickelt werden und die Einflüsse von unterschiedlichen Trocknungsmethoden wie überkritische Trocknung und Gefriertrocknung untersucht werden. Das hochwertige, nachhaltige Cellulose-Aerogel wird anschließend mit antimikrobiellen Eigenschaften durch eine Funktionalisierung versehen. Parallel zur Materialentwicklung werden Materialmodelle von Atom- bis hinzu Produktionsmaßstab berechnet. Ein digitaler Zwilling für eine der angestrebten Anwendungen (Filter-, Verpackungs- oder Dämmmaterial) wird erstellt. Basierend auf die entwickelten Modelle werden Prozessparameter berechnet, welche bei der Herstellung von Aerogelen mit gewünschten strukturellen und physikalischen Eigenschaften eingesetzt werden. Einen hohen Stellenwert hat in diesem Projekt die Kreislaufwirtschaft, Aspekte wie ressourcenschonende und nachhaltige Produktion, sowie CO2-Fußabdruck der Biomaterialien werden betrachtet.