Die Wissenschaftlerin Isabell Kleiber steht neben ihrem Forschungsobjekt: Silagefolien in der Landwirtschaft.

Bild: Hochschule Hof

Nachhaltige Silagefolien Junge Forscherin entwickelt Biokunststoffe für die Landwirtschaft

24.11.2020

Silageballen auf abgeernteten Feldern sind ein beliebtes ländliches Fotomotiv. Naturnah sind sie allerdings nicht, denn bislang werden ihre Folien nach der Nutzung entsorgt. Eine junge Wissenschaftlerin aus Hof will das Wegwerfprodukt nun biologisch abbaubar machen.

Schweift der Blick im Herbst über landwirtschaftliche Felder, dann gehört der Anblick von Silageballen dazu. Verpackt in Folie entstehen in ihnen durch Milchsäuregärung Futtermittel für Rinder und Kühe. Die Folien werden nach der Nutzung normalerweise entsorgt – ein Recycling ist schlicht nicht üblich und auch nur mit großem Aufwand möglich.

Durch den steigenden Bedarf an Futtermitteln hat sich auch die Silageproduktion in der deutschen Landwirtschaft in den vergangenen Jahrzehnten deutlich erhöht. Und das bedeutet natürlich auch mehr Folien, die bislang in der Regel auf Erdöl basieren.

„Im Boden hinterlassen sie deshalb auch nachweisbares Mikroplastik. Zudem – und das ist besonders bedauerlich – sind es bislang leider reine Einwegartikel und damit schlecht für die Ökobilanz“, sagt Isabell Kleiber. Die 24-Jährige besitzt einen Master of Engineering und ist wissenschaftliche Mitarbeiterin am Institut für angewandte Biopolymerforschung (IBP) der Hochschule Hof. Dort betreut sie das Forschungsprojekt „Agri-Stretch“, das nachhaltigere Silagefolien zum Ziel hat.

Biokunststoffe für die Kompostierung

Im Rahmen einer Machbarkeitsstudie will Kleiber bis April 2022 untersuchen, inwieweit und zu welchen Bedingungen sich die konventionellen Silagefolien durch ökologisch nachhaltige Folien aus Biopolymeren ersetzen lassen. „Unser Ziel ist es, dass die Folien in Zukunft zu 100 Prozent aus nachwachsenden Rohstoffen bestehen“, erklärt sie. „Wir möchten sie also vom Wegwerfartikel zu einem Produkt weiterentwickeln, das kompostierbar oder recycelbar und damit perfekt in den landwirtschaftlichen Produktionskreislauf integrierbar ist.“

Um dies zu erreichen, experimentiert die junge Forscherin mit unterschiedlichen Biopolymeren und deren Zusammensetzung. Am Compounder mischt sie dabei bevorzugt PLA und PBAT – zwei Kunststoffe, die aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt werden.

Herausforderungen: Preis, Dehnbarkeit, Dichtigkeit

Die Herausforderung in Kleibers Arbeit besteht allerdings nicht nur in der Herstellung einer biobasierten Stretchfolie. „Unsere Aufgabe liegt darin, dass die ökologische Folie sogar bessere Eigenschaften haben muss als die konventionelle Folie“, erklärt die Forscherin.

Denn letztlich werde die Biofolie etwas teurer ausfallen: Immerhin vier bis sechs Euro mehr pro Kilo kosten Biokunststoffe im vergleich zu „normalen“, was sich auch im Meterpreis für die fertige Folie niederschlagen wird.

Zudem müsse die Folie eine „400-prozentige Bruchdehnung nachweisen“, sagt Kleiber weiter. „Das bedeutet, dass man sie sehr stark strecken können muss, ohne dass sie reißt. Außerdem muss sie sehr UV-beständig sein, da sie in der Regel ein ganzes Jahr im Freien liegen wird. Und selbstverständlich gehört auch die Undurchlässigkeit gegenüber Wasser und Sauerstoff dazu, denn sonst funktioniert der Gärprozess in der Silage nicht.“

Nachfolgeprojekt mit Industriepartner

Bislang seien erste Untersuchungen positiv verlaufen, man sei also hoffnungsvoll gestimmt, dass das Ziel des Projekts erreicht werden könne. So gehe man bislang davon aus, dass die Vereinbarkeit von Ökologie und notwendiger Folienfunktion am besten über eine dreilagige Folie erreicht werden könne, wobei jede Lage eine andere Anforderung abdecke.

Sobald sich das bestätigt hat, ist ab 2022 ein Nachfolgeprojekt unter Einbindung eines Industriepartners geplant. Es soll sich dann mit der technischen Umsetzbarkeit einer ökologischen Agrar-Stretchfolie im Detail beschäftigen.

Bildergalerie

  • Silagefolien werden bislang auf konventionellem Weg, sprich auf Basis fossiler Brennstoffe hergestellt.

    Bild: Hochschule Hof

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