Scheinwerfer, Linsen und Reflektoren werden konventionell aus erdölbasierten Kunststoffen wie etwa Polycarbonat hergestellt. Geht das auch nachhaltiger? Das will nun ein Team aus Forschenden der Universität Paderborn, der Hochschule Hamm-Lippstadt und des Aachen-Maastricht Institute for Biobased Materials herausfinden und neue umweltfreundliche Kunststoffprodukte auf Basis von Milchsäure entwickeln. Polymilchsäure wird aus nachwachsenden Rohstoffen gewonnen und entsteht bei der Fermentation von Kohlenhydraten über die sogenannte Milchsäuregärung – wie auch vom Sauerkraut bekannt. Das so entstandene Polylactid hat sehr gute optische Eigenschaften für den Einsatz im sichtbaren Bereich des elektromagnetischen Spektrums. Es ist erschwinglich, biobasiert und unter bestimmten Voraussetzungen vollständig abbaubar.

Noch trüben Kristalle den Erfolg
Erforscht wird zunächst die Eignung für LED, denn diese effizienten Lichtquellen stellen hohe Ansprüche an optische Werkstoffe. Doch bis die Forscher Polylactid erstmals in anspruchsvolle technische Beleuchtungsanwendungen bringen können, müssen sie noch ein Temperaturproblem lösen. Der neue Kunststoff wird schon bei circa 60 Grad Celsius weich. LED-basierte Leuchten erreichen im Betrieb jedoch Temperaturen von bis zu 80 Grad. Zudem bilden sich bei etwa 60 Grad Kristallite, die das Material trüben. Ihre Bildung soll künftig entweder vollständig vermieden oder der Prozess durch eine kontrollierte Kristallisation ersetzt werden, der das Licht nicht beeinträchtigt.

Das Forschungsprojekt „Planom“ will neben wissenschaftlichen und technischen Erkenntnissen auch wirtschaftliche Impulse setzen. Durch einen nachhaltigen optischen Bio-Kunststoff mit konkurrenzfähigen Eigenschaften könnte sich die Wettbewerbssituation für Leuchtenhersteller und Automobilzulieferer verbessern. Erste Ergebnisse erwartet das Team Ende 2022. Das Vorhaben wird vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft gefördert.